晋南旱塬土壤水分与冬小麦产量长期变化规律研究

摘要

随着社会经济的发展，人类对粮食的需求量也在不断增大，如何能够有效提高农作物产量成为摆在人们面前的一个巨大课题。由于作者能力有限，本文只是探讨了晋南旱塬地冬小麦产量与水分之间的关系，目的是要搞清降水、土壤水分以及耗水与冬小麦产量之间的作用关系，并建立水分与产量之间的数学模型，从而为针对性地提高冬小麦水分利用率和改善农技措施提供理论支持，并为产量预测提供新的思路和方法，从而起到为农业经济生产和农业决策提供帮助的作用。
　　 作者通过实地观测和对长期观测数据的分析，主要得到了以下结论:
　　 1、应用滑动平均法将小麦产量分离为趋势产量与气象产量，相关分析表明，休闲期降水、播种-越冬期降水、越冬-返青期降水、返青-拔节期降水、拔节-孕穗期降水、灌浆期降水与气象产量的相关系数分别为0.664**，-0.118，-0.022，0.075，0.064，-0.254。休闲期降水与气象产量有显著相关性（0.664**）。
　　 2、休闲期土壤水分保蓄率分析表明，试验田土壤能够储存下来的休闲期降水平均只有42.11％。小麦耗水分析表明，土壤供水量占生育期耗水总量的37.59％，降水占耗水总量的62.41％，这说明休闲期的降水没有被充分利用和留在土壤中，需要采用有效的保墒措施进行土壤水分管理。
　　 3、通过从供水，耗水两个角度，降水、土壤水分、耗水三个方面的数据分析，得出将每个生育阶段对产量影响最大的土壤层含水量作为预测产量的输入数据。但是为了保证数据的正交性，取这些土壤含水量的和为输入数据。运用回归分析和BP神经网络的思路对产量进行预测，发现BP神经网络预测的相对误差较小，是一种可取的预测手段。

目录

摘要

第一章 研究背景、目的和意义

1．1 研究背景

1．2 研究目的和意义

第二章 国内外研究现状

2．1 降水和产量关系研究现状及进展

2．2 土壤水分与产量关系研究现状

2．3 冬小麦耗水量与产量关系研究现状

2．4 产量预测的研究现状

第三章 研究内容和方法

3．1 试验区基本情况

3．2 主要研究内容

3．3 研究方法

3．3．1 土壤重量含水率测定方法

3．3．2 容重的测定方法

3．3．3 田间持水量的测定方法

3．3．4 土壤贮水量的计算

3．4 耗水量的计算

3．5 数据相关性分析

3．6 产量预测的方法

第四章 降水状况分析

4．1 降水资料分析

4．2 产量资料分析

4．3 降水量与产量的关系

第五章 土壤水分状况分析

5．1 土壤水分资料分析

5．1．1 冬小麦生育期土壤水分时空变化规律

5．1．2 休闲期土壤水分状况分析

5．2 土壤水分变化对小麦产量影响

5．2．1 产量和土壤含水量相关性分析

5．2．2 产量和土壤含水量敏感性分析

第六章 耗水量分析

6．1 冬小麦耗水特性

6．2 生育期总耗水量和产量的相关性分析

第七章 产量的预测

7．1 样本数据与产量之间相关性分析

7．2 基于线性回归模型的冬小麦产量预测

7．3 基于BP神经网络的冬小麦产量预测

7．3．1 BP神经网络的原理

7．3．2 BP神经网络的训练步骤

7．3．3 BP神经网络在MATLAB中的实现

7．3．4 土壤水分-产量的模型建立

7．4 BP神经网络预测方法和线性回归方法比较

第八章 结论与讨论

8．1 结论

8．2 讨论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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