为实现负水头供营养液方式下番茄的高产，同时为常规番茄生产灌溉量的确定提供指导，试验采用负水头灌溉系统供营养液进行番茄生产栽培，测定群体栽培条件下的番茄产量和品质，同时监测番茄群体的日蒸散量并分析其与环境因子的关系。研究结果表明：负水头供给营养液条件下，试验期间（112天），番茄产量达8706.99 kg?666.7 m-2。与常规（人工）供给营养液相比，负水头供营养液显著提高番茄果实产量与品质，提高了营养液生产效率。负水头控制下，单株番茄总蒸散量（耗水量）为92.38 kg，日耗水量在0.14-1.80 kg；番茄耗水量与环境因子（光照强度）呈显著相关，不同光照强度下，植株耗水量明显不同，为其他灌溉方式（滴灌等）灌溉量的决策提供了参考。因此，在用其它灌溉方式时，要注意光照强度的监测，适当调整晴天和阴天下的灌溉频率，防止晴天灌溉不足，阴天灌溉浪费。

榆树（Ulmus pumila）疏林是浑善达克沙地特有的且最稳定的固沙植被。为了研究榆树疏林蒸腾速率的主要影响因子。以浑善达克沙地榆树为研究对象，测定其蒸腾速率及影响因子的日变化，通过相关性分析、偏相关性分析、通径分析等，考察了影响因子对榆树蒸腾速率的影响。结果显示：光合有效辐射和空气温度日变化呈单峰型曲线；二氧化碳浓度日变化范围较小；空气相对湿度和风速日变化趋势基本一致，均为早晨较高，之后逐渐下降；榆树蒸腾速率日变化在7、9月份为单峰型曲线，8月份为双峰型曲线。结论表明：榆树蒸腾速率的主要影响因子为大气温度和光合有效辐射，且蒸腾速率与影响因子间的回归方程为Y1=-13.652+0.004 X1+ 0.397X2+0.018X3- 4.140X4+0.142X5。

采用蓄水坑灌技术，研究了不同灌水量处理下（W90，W150，W210）的果园棵间蒸发。在田间采用微型蒸渗仪，观测了距树干不同距离处棵间地表蒸发强度、距坑口不同深度处坑壁蒸发强度的逐日变化过程，并利用微型气象站和nk3500手持气象仪，同步观测了地表棵间以及蓄水坑内的气象因素。结果表明：不同灌水量处理下的棵间地表蒸发逐日变化特征基本一致，呈现随时间先逐渐递减，然后稳定的变化规律；不同灌水量处理下的棵间坑壁蒸发、棵间总蒸发逐日变化特征基本一致，呈现单峰性，随时间先逐渐增大、后逐渐减小、最后稳定的变化规律；不同灌水量下的棵间坑壁、棵间地表蒸发强度存在显著差异；W90、W150，W210处理下的棵间总蒸发量分别为41920mm3、45045mm3、45447mm3，W210比W90处理下的棵间总蒸发量大1.08倍，棵间总蒸发量随着灌水量的增加而呈现逐渐增加趋势。蓄水坑灌条件下，灌水量大小对果园棵间蒸发影响显著，研究成果将更进一步揭示蓄水坑灌节水机理，并为蓄水坑灌理论的完善提供重要的科学依据。

土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动的重要参数，Van Genuchten方程是目前广泛应用的土壤水分特征曲线方程。由于该方程参数较多，人工调节参数繁琐复杂，应用优化算法实现参数自动调节成为首选。分别采用遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）和改进粒子群算法（CMOPSO）对方程进行参数寻优，对比3种算法的收敛速度、所需迭代次数和算法稳定性。结果表明：3种算法的参数模拟精度均较好；改进粒子群算法的全局搜索能力和收敛速度优于遗传算法与粒子群算法，且所需迭代次数最少，适合VG方程的参数寻优。

通过室内不同膜孔直径膜孔灌单点源微咸水入渗试验，分析了相同灌水时间下膜孔直径对微咸水膜孔灌土壤水、盐、硝态氮运移分布影响，结果表明：膜孔直径越大，相同入渗时间的累积入渗量越大；相同入渗时间，湿润锋运移距离随膜孔直径的增大而增大；灌水结束时，膜孔直径越小，相同位置的土壤含水量越小；土壤硝态氮含量随着距离膜孔中心距离增大而减小，随着膜孔直径的增大而增大，而土壤含盐量则相反。以上研究结果可以为合理利用微咸水进行膜孔灌灌溉提供理论依据。

通过对新疆巴州灌溉试验站香梨地在滴灌条件下香梨树茎流速率和环境因子的监测，分析了香梨树茎流速率连日变化和日变化趋势以及茎流速率和环境因子的关系，分析结果显示：香梨树茎流速率表现出明显的昼夜变化规律,茎流在早8：00时开始启动，而后迅速上升，在12：00至17：00达到最大值，然后逐渐降至最低值，最大值约在17：00，值为3.45L/h。茎流速率连日变化表现出明显的多峰变化规律，从早8：00时开始迅速上升且在12：00左右达到最大值，之后保持较大茎流速率的时间较长, 基本保持在5h左右，其昼夜差值约3.3 L/h。香梨树茎流速率与各环境因子的相关性由高到低依次为: 太阳辐射> 空气温度> 相对湿度> 风速，其相关系数分别为:0.918、0.779、-0.587和0.186。其中茎流速率与太阳辐射、空气温度和风速呈正相关, 而与相对湿度呈负相关，回归方程为：Y=-0.776+0.003X1+0.064X2。

针对黑土区存在的降雨量时空分布不均，水资源短缺，作物水分利用效率较低的实际问题。2013年在黑龙江省北安农垦分局红星农场进行了盆栽试验，研究了调亏灌溉条件下的大豆耗水规律。结果表明大豆各生育阶段耗水量按结荚—鼓粒、开花—结荚、鼓粒—成熟、分枝—开花、出苗—分枝、播种—出苗阶段依次递减；产量、水分利用效率与耗水量之间均呈二次抛物线关系。耗水量为62.5kg/盆时，水分利用效率先出现最大值，耗水量达84.76kg/盆时，产量（52.9g/盆）最高，最高值出现时间较水分利用效率偏后。在试验的基础上，建立了基于Jensen模型的黑土区大豆水分生产函数。研究结果可为黑土区大豆节水灌溉管理提供一定的理论依据。

试验通过对比方法研究草浆地膜覆盖与膜上渗灌两种不同的处理方法对西藏林芝冬小麦的生长影响，以明确草浆地膜的保水效果与膜上渗灌新型灌溉方式的优势。从产量构成因素进行比较：千粒重、每穗粒数与CK比较，千粒重大小依次为：MI＞CK＞MF，差异不显著(P＞0.05; n=3)；每穗粒数的大小依次为CK＞MF＞MI，差异不显著(P＞0.05，n=3)。灌溉水利用率MF＞CK＞MI，各处理差异显著(P＜0.05; n=3)。MF在一定程度上可以提高冬小麦产量以及灌溉水利用率的优势，MI能很好地促进冬小麦植株营养生长，提高成穗率，同时能够有效的促进冬小麦植株生长后期光合产物向种籽分配，提高收获指数。在经济效应方面的差距明显，MF较MI高5.7%。综合考虑各因素，草浆地膜与膜上渗灌都可以作为新的保水措施在干旱半干旱地区进行推广应用。

湖泊生态水权缺失导致了流域湖泊生态环境问题；为此，首先从理论上，对流域湖泊生态水权进行内涵界定，并确定了计量依据、计量内容和计量方法，并构建了流域湖泊生态水权计量模型；塔河流域湖泊生态水权需求为7.6429亿m3，其中叶尔羌河流域3.3271亿m3，和田河流域1.4427亿m3，阿克苏河流0.8674亿m3，干流上游0.2632亿m3，干流中游0.2721亿m3，干流下游1.4704亿m3；湖泊生态水权需求主要在源流，年内分配主要在6-9月和3-5月；而且，在湖泊生态水权需求中，湖泊蒸发生态水权需求占92.93%；这成为流域绿洲生态水权分配的基础。

 以地下水水质为研究对象，选取总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、铁、锰、硝酸盐氮、氨氮、氟化物、高锰酸盐指数等建立研究区地下水污染9指标评估体系，选取北京市朝阳区2013年5月检测的其中6眼监测井的检测数据，分别通过基于端点和基于中心点的三角白化权函数法对研究区地下水水质等级进行评价，最后进行评价方法对比分析。结果表明，基于中心点的三角白化方法优于基于端点的三角白化法，该方法是可靠有效的。

水文模型是模拟流域水文过程和认识水文规律的重要工具，对流域产汇流计算、洪水分析与预报以及水资源优化配置等具有重要的意义。近年来，基于DEM的分布式水文模型在对流域地形分析及水系构建等方面形成了比较成熟的算法。本文利用ArcGIS、Global Mapper软件对数据资料进行预处理，然后采用WMS水文模型的TOPAZ算法生成研究区河网水系、确定研究区流域边界并进行子流域的划分，最终生成研究区数字流域。采用WMS嵌入的HEC-1模型进行流域降雨产流模拟。结果显示：流域逐日地表径流随降雨的变化而变化，并表现一定的滞后效应；模拟的径流量最大峰值（9.37m3/s）与水文站实测峰值（8.98 m3/s）误差为7.80%；模拟日期内（一个月）逐日平均径流量（3.56 m3/s）与实测值（3.77 m3/s）误差为5.60%。说明该模型具有较高的模拟精度，可以用于大石河流域的降雨径流模拟，从而可为该流域防洪、减灾及水资源管理提供重要依据。

采用2008年6月至2012年9月对乌梁素海水质监测数据，叶绿素a浓度的空间和时间分布进行分析，并建立叶绿素a浓度预测模型。结果表明，乌梁素海叶绿素a浓度呈现出明显的时空差异性，在空间上呈现北部＞南部，由北向南浓度逐渐降低，在时间上，叶绿素a的浓度呈现春季（2、5月份）＞秋季（9、10月份）＞夏季（6、7、8月份）。以2008-2010年监测数据对经验富营养化模型进行斜率和截距的调整，建立适用于乌梁素海的叶绿素a浓度预测模型，以2010-2011年监测数据对预测模型进行验证，叶绿素a浓度模拟值与实测值吻合较好，相对误差＜70%，故可以用叶绿素a浓度预测模型对乌梁素海富营养化进行初步预测。

人工回灌是地下水水源热泵中必不可少的一部分，而衰减问题是人工回灌中的关键，衰减因素可分为自然因素和人为因素等。影响地下水水源热泵人工回灌的因素有回灌地区水文地质条件、回灌水水质以及回灌方案选取等。本次研究中人工回灌采用重力回灌和压力回灌两种形式，可以反映出在不同阶段各种衰减因素对回灌的影响。对回灌因素的不同时间尺度进行分析，对各阶段的影响因素进行分析后，有针对性地提出对各种影响因素的解决办法，提高回灌效率，从而使地下水水源热泵运行更加顺畅。

城市污水再生回用潜力预测是再生水安全利用及优化配置的前提，根据银川市再生水利用的现状及规划，按照再生水的来源及处理能力计算出银川市再生水的供水能力，根据再生水可利用的途径计算出再生水的利用能力，进行供需平衡分析，从而确定出银川市再生水利用的潜力，为银川市城市再生水回用提供指导。

应用领导者策略狼群算法—投影寻踪模型对北方某河流水质进行了综合评价。采样时间是2013年2月至4月，采样点分别选取在该河流的上游,中上游，中游，中下游和下游五个地方，选择了氨氮、全磷、全氮、COD、硝酸盐和亚硝酸盐六项水质指标。利用领导者策略狼群算法-投影寻踪评价法建立综合评价模型，并结合MATLAB编程求解,参照国标地表水环境标准，得出的评价结果为：从上游到下游的水质标准为国家地表水质二级，二级，四级，五级，五级。这为该地方政府在制定河水污染治理决策等方面提供了科学依据。

左右岸省界缓冲区作为协调省际间用水关系的重要水域，其水质达标评价及污染责任划分是流域限制纳污红线制度实施的重要内容。本文从左右岸省界缓冲区的相关概念出发，根据省份的位置关系将其分为缓冲区完全在两省省界上、缓冲区部分在两省省界上以及缓冲区在多省交界上三种情形，并结合左右岸省界缓冲区特点确定调整浓度核算法、代表断面判断法、限制排污总量-污染物入河量评估法等水质达标评价方法，以判断左右岸省份缓冲区的水质达标情况，从而划分缓冲区左右岸省份的污染责任。实例验证模拟显示，本文确定的方法切实可行，研究方法可为流域污染责任划分提供技术支撑，从而促进限制纳污制度的顺利实施。

充分考虑由于大气,时间,土壤和树种组成，郁闭度等因素造成的干扰，通过对遥感影像进行精确的大气校正，运用混合像元法中的像元二分模型思想和归一化差值指数结合的NDVI阈值法模型，反演出多时相的区域内的植被覆盖度空间分布信息；最后将植被覆盖度进行分级，方便了定性比较分析区域内植被覆盖度的情况和变化,为监测提供了便利。以宁夏回族自治区银川市为研究区,采用了2002，2006和2010年的Landsat TM影像，结合区域内权威土地利用数据,对比分析出模型结果精度,最后从单时相和多时相两方面针对银川市进行了植被覆盖分析，并指出城市化建设和河流两方面对植物覆盖变化产生的影响。研究结果证明,在宁夏银川应用该模型是有效的.

针对温室范围广、监控点多、布线困难、且具有非线性、大延时、控制模型难以确定等特性，以CC2530为核心设计了无线传感器节点、汇聚节点及智能控制节点，实现对温湿度、光照等参数的实时采集，以Zigbee技术实现各无线传感器节点之间的数据传输；以GPRS技术实现汇聚节点与监控平台的对接，采用带Smith预估器的模糊PID控制算法实现对遮阳网、风机、湿帘、均热扇等设备的控制，经现场长时间运行表明，整个系统经济实用，控制精度高，运行稳定可靠，满足大棚生产要求。

轻便材质中心支轴式喷灌机，包括能绕其旋转的中心支座、旋转臂上的塔架车、末端悬臂和电控同步系统，装有喷头的多个桁架，它们彼此柔性连接，以适应坡地行走作业，这些跨度达几十米彼此相连的桁架被支撑在若干塔架车上，配置的电控同步系统启闭与驱动塔架车上电机和行走轮；位于中心支轴座的上方装置有一块大型太阳能板，它连接着安置在该中心支轴座上的可充电电源装置，该装置另一端连接到供水井泵，并通过输水主管连接到装在桁架各支点的喷头上。本设备能依靠太阳能自动行走，节省能源，结构轻巧，维护环保，移动便捷，成本低廉。

介绍了一种基于射频识别(RFID)技术的农田信息采集电子标签及阅读器的设计方案。以MSP430F5438单片机作为主控芯片，实现对土壤温湿度、光照强度、CO2浓度等信息的采集和处理，并通过GPS模块实现各电子标签的定位及采集时间的定时，再由CC1101射频收发芯片完成电子标签与阅读器之间的数据通信。此外，电子标签采用低频唤醒方案大大减少了系统的耗电，经过实验证明，电子标签能在3.4m的范围内被唤醒，采集数据准确，工作效果理想。

应用灰色系统理论，对Logistic方程参数进行灰色估计，建立Logistic方程灰色预测模型，并对辽宁省有效灌溉面积进行了模拟和预测，模拟结果与原始资料吻合很好，相关性达到0.95。辽宁省有效灌溉面积预测模型显示：有效灌溉面积的上限是158.77万hm2，2018年预测值为158.3万hm2，已经非常接近界限值，有效灌溉面积的发展不大，进行农业资源的结构调整非常必要。

针对以往BP神经网络收敛速度慢及易陷于局部极小值等问题，引入粒子群算法（PSO）优化BP网络的权值和阈值，建立PSO-BP神经网络，预测参考作物蒸腾量ET0。以西安地区的相关资料为基础，设计9种影响因子组合方案，利用PSO-BP网络模型进行ET0的预测，结果表明，该模型运算速度快，预测精度较高；对比分析9种方案的预测结果发现，方案7为最优，该方案只需选用平均温度、平均相对湿度、风速和日照时数四项影响因子，即可获得较高精度的参考作物蒸腾量预测值。

节水农业分区是节水农业发展统筹规划的核心内容之一，为了对江苏省节水农业未来发展方向提供理论指导，结合该区域自然环境、经济发展和节水农业发展的现状和特点，选取了气候特征、地形地貌、土壤类型、灌排方式、农业生产和农村经济因素，及节水农业综合效益6个一级指标及14个二级指标，建立了节水农业分区的评价指标体系。运用因子分析方法遴选节水农业分区关键指标，采用聚类方法，对江苏省13市65县进行节水农业分区，结合分区结果及江苏省各县域实际情况，将该区域分为6类。根据各区域的特点及节水农业发展存在问题，提出了各区域的节水农业发展模式。该文为江苏省节水农业可持续发展提供科学决策依据。