郑果所牵头推进国家园艺种质资源库建设工作
181 2023-12-19
本网讯 近日,我校资源环境学院土壤与水科学系任力教授指导博士生李培进行了一系列研究工作,配套论文《Evaluating theeffects of limit灌溉》利用农业水文模型对华北平原作物水分生产力和减少深层地下水开采的影响:一、参数敏感性分析、校准和模型验证”()和“评估有限灌溉对作物水分生产力和减少深层地下水的影响华北平原农业水文模型开发:二、情景模拟与分析》()在线发表在国际著名学术期刊《Journal of Hydrology》上。
华北平原是我国重要的冬小麦主产区,在保障我国粮食安全方面发挥着不可替代的作用。 但该地区也是我国乃至世界小麦生产严重依赖井灌的典型地区,尤其是华北平原中东部地区。 在河北省黑龙港地区,由于浅层咸水分布广泛,几十年来不同程度地开采深层地下水用于农田灌溉,导致形成大面积深层地下水位下降漏斗。 2019年1月,水利部、财政部、国家发展改革委、农业农村部发布《华北地区地下水超采综合治理行动方案》,黑龙港地区被列为我国现行地下水超采综合治理行动计划。 该计划最重要的领域。 在任力教授的精心指导下,博士研究生李培以国家农业可持续发展和水资源可持续利用的实际需求为应用研究目标,以过度开发严重的华北平原黑龙港地区为研究对象深层地下水主要分布为应用研究目标。 背景:这项历时近四年完成的农业水文模拟研究工作,既满足了本地区水与粮食安全决策的实际需要,又具有多学科的特点。
在这对姐妹论文的第一篇中,作者详细介绍了论文的一个创新特点,即如何通过复杂的数据挖掘收集大量多源、多尺度的数据,然后构建能够反映研究区土壤-作物-水资源异质性的2809个分布式模拟单元的气象模型。 在模型参数全局敏感性分析的基础上,如何在多个试验点的尺度上对参数进行仔细的标定和验证,在区域尺度上验证模型模拟的产量和蒸散量的准确性,这就是本文的目的紧密结合《华北地区地下水超采综合治理行动计划》开展农业水文模拟研究工作的重要前提。 这不仅为配套论文第二部分将要开展的模型在限水灌溉场景下的应用奠定了基础。 为今后类似的相关研究奠定了坚实的基础,也提供了参考参数值。
在这对姐妹论文的第二篇中,设计了11个限水灌溉场景,并根据该地区的相关田间试验研究文献和政府管理部门的相关政策文件进行了大量的模拟测试,得到了不同的结果获得。 限水灌溉方案与现有灌溉相比对冬小麦和夏玉米产量、蒸散量、水分生产率的时空变化,对于相关管理部门实施不同的限水灌溉方案具有参考意义。 通过对产量、蒸散量、作物水分生产率和水分平衡组成的分析,确定了冬小麦、夏玉米和产量最高或相应作物水分生产率年份的推荐灌溉次数的空间分布和动态,即本次农业水文模拟研究中具有实际意义的定量结果。 然后,根据模拟结果,得到模拟期间冬小麦平均产量在14个削减阈值约束下,生育期蒸散量最小的灌溉方式的空间分布,并据此对各县进行了分析。得到了研究区(城市)20年平均冬小麦产量在这些削减阈值的约束下受优化灌溉方式的水分生产率的影响,以及产量、灌溉量和蒸散量与实际相比的变化。目前的灌溉。 这与县(市)级政府的管理有关。 考虑通过降低冬小麦产量水平来减少井灌和节水效果,对部门具有决策参考意义。 此外,根据水利、水文地质和农业等部门的相关信息和数据,通过合理假设,研究了这些优化灌溉模式对研究区规模、三级水资源区规模和县域深层地下水的影响(城市)规模进行了估计。 压力生产量。 这对于黑龙港地区国家高度重视的深层地下水超采区减少冬小麦井灌的控制策略具有重要的参考价值。 本文还通过定义冬小麦优化灌溉方式的贡献指数,对研究区涉及水资源的三级区域尺度和县(市)尺度下冬小麦不同减产幅度的阈值进行了评价。冬小麦对深层地下水的开采有限。 约束下优化灌溉模式对深层地下水有限开采的贡献,为流域管理机构和地方政府更好地控制黑龙港地区冬小麦井灌造成的深层地下水超采提供科学支撑。
这一成果是在任力教授带领研究团队近15年在海河流域开展农业水文模拟研究的基础上,结合国家地下水超采控制目标,重点关注海河流域农业水文模拟研究成果。京津以南的河北平原近5年开展了一系列农业水文模拟研究工作,其中河北省太行山山前平原农业水文模拟研究成果也已发表于本刊分别于2016年和2018年国际水文科学领域著名学术期刊。 本研究受国家公益性产业(农业)科研项目/农业部产业规划项目“京津冀种植业高效用水可持续发展关键技术研究与示范”(编号:201303133)资助)第一个项目“京津冀不同区域种植业节水潜力分析及优化方案研究”,国家科技支撑计划项目“渤海粮仓科技示范工程”项目(编号: 2013BAD05B00)“农田多种水源高效利用技术研究与示范”及中国工程院重大咨询项目“农业资源与环境若干重大战略问题研究”(2016- ZD-001),第一个课题“我国农业水资源高效利用发展战略研究”。
据悉,这不仅是我校首次在国际水文学知名学术期刊《Journal of Hydrology》上发表农业水文学研究姊妹论文,也是国家对控制深层地下水超采的需求在华北平原。 网站开展的农业水文模拟研究的定量结果首次发表在专业、国际著名学术期刊上。