检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2014年第6期30卷 62-70页

作者：高翔龚道枝顾峰雪郝卫平梅旭荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

为从农田碳通量角度揭示地膜覆盖种植方式的增产增效机理,于2011年在山西寿阳旱作农业野外试验站对覆膜和露地春玉米田,进行了表层土壤温湿度、土壤呼吸和净碳交换规律及作物生长发育规律的研究和分析。结果表明:与露地处理相比较,覆膜... 详细信息

为从农田碳通量角度揭示地膜覆盖种植方式的增产增效机理,于2011年在山西寿阳旱作农业野外试验站对覆膜和露地春玉米田,进行了表层土壤温湿度、土壤呼吸和净碳交换规律及作物生长发育规律的研究和分析。结果表明:与露地处理相比较,覆膜处理全生育期表层土壤含水率提高了18.7%,前期可平均提高表层土壤温度1.67℃。覆膜和露地处理土壤呼吸变化规律总体一致,但前者的温度敏感系数Q10比后者低,且中后期前者排放的碳仅为后者的61.7%,说明采用覆盖地膜种植方式有利于农田土壤碳管理。前期和中期覆膜处理绿叶面积指数比露地处理平均高0.81 m2/m2,后期覆膜处理衰老较快,收获时比露地处理低1.00 m2/m2;露地处理在前期和中期日均净碳通量平均比覆膜处理大0.04 mg/(m2·s),而后期仅小0.02 mg/(m2·s),这是造成2处理最终生物产量和经济产量差异的根本原因。在地上干物质积累和地下干物质积累方面,覆膜处理始终比露地处理高,收获时差值分别为269.7和38.6 g/m2。露地处理每公顷少收春玉米籽粒1 348 kg。由此可见,覆膜种植可提高表层土壤温湿度,促进作物生长发育,抑制土壤呼吸,促进碳积累,增加农民收入的同时更有利于土壤碳管理。

关键词：农作物膜土壤春玉米地膜覆盖土壤温湿度土壤呼吸净碳通量

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气候变化对华北冬小麦生育期和灌溉需水量的影响

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生态学报 2014年第9期34卷 2367-2377页

作者：胡玮严昌荣李迎春刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究/所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081

利用华北4个气象站点1981—2010年冬小麦的生育期数据和气象资料,研究了华北平原典型区域冬小麦在气候变化条件下的生育期及各生育阶段灌溉需水量。结果表明:(1)过去30a来,华北地区冬小麦播种期和出苗期均有推迟趋势,且高纬度站点的变... 详细信息

利用华北4个气象站点1981—2010年冬小麦的生育期数据和气象资料,研究了华北平原典型区域冬小麦在气候变化条件下的生育期及各生育阶段灌溉需水量。结果表明:(1)过去30a来,华北地区冬小麦播种期和出苗期均有推迟趋势,且高纬度站点的变化趋势明显,其他生育期则呈提前趋势,而冬小麦全生育期表现为缩短;(2)华北冬小麦灌溉需水量在空间上从北到南、自东向西逐渐递减趋势;在时间上,东西部地区灌溉需水量变化趋势相反,东部地区呈逐渐增加趋势,而西部地区呈减小趋势;(3)冬小麦生育阶段的灌溉需水量变化不相同,播种—出苗、拔节—抽穗和抽穗—乳熟期灌溉需水量表现为减少趋势,而出苗—拔节和乳熟—成熟期则表现为增加趋势。就冬小麦整个生育期而言,华北西部地区灌溉需水量(北京密云站和石家庄栾城站)有减少趋势,分别减少6.72mm/10a和8.3mm/10a;而华北东部地区(天津宝坻站和邢台南宫站)的趋势正好相反,分别增加2.6mm/10a和7.08mm/10a。6个生育阶段灌溉需水量的年际波动程度依次为:播种—出苗期>乳熟—成熟期>抽穗—乳熟期>拔节—抽穗期>出苗—拔节期>播种—成熟期;(4)气象要素对灌溉需水量的影响较复杂,其中灌溉需水量同有效降水量、相对湿度呈负相关,且相关关系极显著,与生育期长度存在微负相关关系,与日照时数、平均温度和风速呈显著正相关。同时,影响各生育阶段灌溉需水量的气象要素也存在差异,主要包括有效降水量、相对湿度和风速等。

关键词：冬小麦生育期气候变化灌溉需水量

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近30年黄淮海平原干旱对冬小麦产量的潜在影响模拟

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农业工程学报 2015年第6期31卷 150-158页

作者：徐建文居辉梅旭荣刘勤杨建莹大连市气象服务中心大连116001 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部农业环境重点开放实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

为了探明黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段干旱对产量的潜在影响,该文基于黄淮海平原6个农业亚区典型站点的1981—2009年气象数据及田间观测资料,使用作物模型DSSAT模拟探讨了近30 a冬小麦关键生育阶段潜在干旱对产量的影响,并分析了... 详细信息

为了探明黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段干旱对产量的潜在影响,该文基于黄淮海平原6个农业亚区典型站点的1981—2009年气象数据及田间观测资料,使用作物模型DSSAT模拟探讨了近30 a冬小麦关键生育阶段潜在干旱对产量的影响,并分析了各典型站点干旱减产的概率分布以及典型丰水和缺水年土壤水分的变化规律与产量的关系。研究结果表明:DSSAT模型的区域模拟误差在可接受的范围内(模拟的冬小麦开花期、成熟期和产量的相对均方根误差分别为2.0%、2.5%和12.4%),调试的区域品种3H能够代表黄淮海平原冬小麦品种进行区域模拟。黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段潜在干旱减产率在1980s均呈现出明显减轻的趋势。冬小麦拔节—抽穗期的潜在干旱减产率由南向北逐渐加重,黄淮海农作区天津(Ⅰ区)、石家庄(Ⅱ区)和莘县(Ⅲ区)的减产率超过了40%,临沂(Ⅳ区)、商丘(Ⅴ区)与寿县(Ⅵ区)分别为38%、27%和13%,干旱减产的区域差异主要是由各地气候因素的差异所导致。另外,黄淮海平原冬小麦同一水平的干旱减产率,在拔节—抽穗期发生的概率要远大于灌浆期的概率,北部地区冬小麦在拔节—抽穗期同一水平的潜在干旱减产率要明显高于南部地区,而在灌浆期的概率差别不明显。该研究可为黄淮海平原冬小麦实际生产过程中的抗旱管理与合理灌溉提供理论依据。

关键词：作物干旱模型冬小麦生育阶段产量 DSSAT 黄淮海平原

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黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应

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生态学报 2014年第2期34卷 460-470页

作者：徐建文居辉刘勤杨建莹中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

为了探究气候变化背景下黄淮海地区的干旱特征,基于黄淮海平原34个气象站点的1961—2012年气象数据,使用相对湿润指数探讨分析了近50年黄淮海地区冬小麦生长季及4个季节干旱的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)在整个分析期内... 详细信息

为了探究气候变化背景下黄淮海地区的干旱特征,基于黄淮海平原34个气象站点的1961—2012年气象数据,使用相对湿润指数探讨分析了近50年黄淮海地区冬小麦生长季及4个季节干旱的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)在整个分析期内(1961—2011)冬小麦生长季干旱减轻,但是在近20年干旱有了加重的趋势,且干旱加重的趋势是一种突变现象。(2)黄淮海地区1961年以来,春季、冬季以及冬小麦生长季内均表现为不同程度的干旱,干旱频率都达到90%以上,其中春、冬两季最为干旱,3个时段整个黄淮海中北部地区都为高频干旱区域,且4个季节及冬小麦生长季干旱程度与干旱频率的区域分布均表现为由南向北递增的趋势。(3)黄淮海地区的干旱特征对降水、太阳辐射和相对湿度这3个气候要素的变化最为敏感。

关键词：相对湿润度干旱季节冬小麦气候变化黄淮海

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探讨品种间差异改良作物水分利用效率(英文)

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作物学报 2013年第5期39卷 761-766页

作者：梅旭荣钟秀丽刘晓英中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 / 国家作物高效用水与抗灾减损工程实验室 / 农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

提高水分利用效率是缓解水资源危机实现作物可持续生产的重要策略。本文对叶片尺度的瞬时 WUE 和单株尺度WUE的品种间差异, 瞬时WUE到田间尺度WUE的尺度转换, 以及瞬时WUE与产量之间的关系进行了讨论。瞬时 WUE 具有较大的遗传变异性, ... 详细信息

提高水分利用效率是缓解水资源危机实现作物可持续生产的重要策略。本文对叶片尺度的瞬时 WUE 和单株尺度WUE的品种间差异, 瞬时WUE到田间尺度WUE的尺度转换, 以及瞬时WUE与产量之间的关系进行了讨论。瞬时 WUE 具有较大的遗传变异性, 在亏水条件下品种间差异更显著。在禾谷类作物上, 气孔导度与瞬时 WUE 密切相关。单株尺度 WUE 在亏水条件下品种间差异显著, 足水条件下差异相对较小。气孔导度是影响单株尺度 WUE 的重要性状, 品种之间气孔对水分亏缺的敏感性差异较大。瞬时 WUE 向田间尺度 WUE 的尺度转换不仅受到冠层阻力和边界层阻力的制约, 还受土壤蒸发与作物蒸腾比率以及同化物分配模式的影响。瞬时 WUE 与产量的关系决定于环境的水分条件, 在作物生长发育主要依靠土壤中储存水分的干旱条件下, 瞬时 WUE 高对获得高产有利。相反, 在水分条件较适宜的地区, 高瞬时 WUE 性状不利于高产。

关键词：水分利用效率产量水分亏缺品种差异

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水分亏缺冬小麦近等基因系冠气温差与群体总耗水量的关系

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生态学报 2019年第1期39卷 244-253页

作者：梅旭荣黄桂荣严昌荣刘晓英张欣莹王雅静顾峰雪郭瑞钟秀丽中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所国家作物高效用水与抗灾减损工程实验室/农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

研究品种之间群体耗水特性的差异及其关键影响因素,为品种耗水特性评价与低耗水品种鉴选方法提供依据。选用水分亏缺条件下产量差异不显著,但耗水量差异极显著的冬小麦品种晋麦47和京411及其15个近等基因系为实验材料。利用防雨池和防... 详细信息

研究品种之间群体耗水特性的差异及其关键影响因素,为品种耗水特性评价与低耗水品种鉴选方法提供依据。选用水分亏缺条件下产量差异不显著,但耗水量差异极显著的冬小麦品种晋麦47和京411及其15个近等基因系为实验材料。利用防雨池和防雨棚开展实验,模拟水分亏缺条件。监测全生育期土壤水分含量,计算总耗水量,收获后测定籽粒产量,计算水分利用效率(WUE)。同时,分别在拔节-孕穗期、抽穗-开花期和灌浆期3个不同生育期监测冠层-大气温度差值(CTD)、叶片蒸腾速率和气孔导度。结果表明,3个不同生育期,15个近等基因系及其亲本之间,CTD均达到显著差异。CTD的方差分析表明,基因型和年份均对不同生育期的CTD有显著影响,但是二者之间仅在抽穗-开花期存在互作(P=0.0002)。15个近等基因系及其亲本之间耗水量存在显著差异,产量没有显著差异。源于耗水量的差异,部分品种/系之间WUE达显著差异。3个不同生育期,15个近等基因系及其亲本之间,CTD与总耗水量均呈极显著负相关关系。抽穗-开花期最高,2012—2013年度和2016—2017年度分别达到0.7042和0.6095。叶片蒸腾速率和气孔导度与群体总耗水量之间相关性很弱,3个生育期均未达到显著水平。对该组近等基因系材料,影响群体总耗水量的关键因素不是叶片蒸腾生理特性,而是群体冠层生长特性。表明构建合理的群体冠层结构不仅是获得高产的途经,而且是调控群体总耗水量,提高品种水分利用效率的重要途径。

关键词：近等基因系耗水量冠气温差叶片蒸腾速率

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基于SPEI-PM指数的黄淮海平原干旱特征分析

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生态学报 2017年第6期37卷 2054-2066页

作者：李翔翔居辉刘勤李迎春秦晓晨中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

利用黄淮海平原45个气象站点1961—2014年月值气象数据,基于Penman-Monteith蒸散模型计算了标准化降水蒸散指数(SPEI),对黄淮海平原近54年干旱变化趋势、发生频率和持续性特征进行了分析,并探讨了SPEI指数与河南、河北和山东省农业干旱... 详细信息

利用黄淮海平原45个气象站点1961—2014年月值气象数据,基于Penman-Monteith蒸散模型计算了标准化降水蒸散指数(SPEI),对黄淮海平原近54年干旱变化趋势、发生频率和持续性特征进行了分析,并探讨了SPEI指数与河南、河北和山东省农业干旱面积的关系,结果表明:(1)改用Penman-Monteith蒸散公式后,SPEI干旱指数在黄淮海平原呈整体上升趋势,即趋于湿润;(2)近54年干旱演变具有明显的年代际差异,20世纪60年代干旱频率最高,而21世纪初(2000—2014)干旱频率整体偏低;(3)黄淮海平原干旱发生具有持续性的特点,20世纪60年代遭受的持续性干旱最为严重,平均干旱持续时长约2.6个月,21世纪初下降到1.5个月;(4)河南、河北和山东省的农业干旱面积年际变化表明,干旱面积呈减少趋势,2000年以后年均受灾面积、成灾面积和绝收面积比2000年之前分别下降了58.0%、44.4%和49.1%;(5)农业干旱面积与SPEI具有中等以上的相关强度,其中对山东省受灾、成灾和绝收面积相关系数r达到-0.7以上,表明基于Penman-Monteith蒸散模型的SPEI指数在黄淮海平原具有良好的适用性。

关键词： SPEI Penman-Monteith蒸散模型干旱趋势干旱频率黄淮海平原

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施氮和干旱锻炼后复水/复旱对小麦水分利用效率的影响

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中国农业气象 2021年第3期42卷 181-189页

作者：邢佳伊李丽王超邢换丽郝卫平王耀生中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业农村部旱作节水农业重点实验室北京100081

以“XR4347”冬小麦品种为供试作物,在温室内开展盆栽试验。试验设置不施氮(N0)和施氮(N1,1.5g·盆^(-1))2个氮素水平,每个水平下设置3种水分处理模式,即全程充分灌水(CK)、干旱锻炼后复水(PW)和干旱锻炼后复旱(PD),研究施氮和干旱... 详细信息

以“XR4347”冬小麦品种为供试作物,在温室内开展盆栽试验。试验设置不施氮(N0)和施氮(N1,1.5g·盆^(-1))2个氮素水平,每个水平下设置3种水分处理模式,即全程充分灌水(CK)、干旱锻炼后复水(PW)和干旱锻炼后复旱(PD),研究施氮和干旱锻炼后复水/复旱对冬小麦水分利用效率的影响。结果表明:干旱锻炼后复旱使植株水势降低。与CK和PW处理相比,干旱锻炼后复旱对气孔导度(g_(s))的降低作用大于光合速率(P_(n))的下降,因此,提高了叶片和植株水平的水分利用效率。在CK和PW处理下,施氮与未施氮处理相比,叶片的P_(n)和g_(s)均显著提高,而内在水分利用效率(WUE_(int),P_(n)/g_(s))小幅度增加。PD处理下,施氮对g_(s)的影响大于对P_(n)的影响,与不施氮(N0)处理相比,施氮(N1)处理下小麦叶片P_(n)增加4.5%,而g_(s)下降13.6%,因此,WUE_(int)显著提高。干旱锻炼后复旱显著降低了施氮后植株的g_(s)和耗水量,其WUE_(b)和叶片δ13C在施氮后最高,进一步表明干旱锻炼后复旱条件下施氮提高植株的WUE_(b)主要是由于气孔的调控造成的。因此,在干旱缺水地区,将干旱锻炼与施氮结合,不仅可以显著降低植株耗水量、节约灌溉用水、维持作物生长和养分吸收,还可以提高叶片和植株水平的水分利用效率。

关键词：灌溉养分水分胁迫气孔导度水势 δ^(13)C

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基于叶面积指数改进双作物系数法估算旱作玉米蒸散

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农业工程学报 2016年第9期32卷 90-98页

作者：冯禹崔宁博龚道枝王罕博郝卫平梅旭荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

为准确估算和区分黄土高原旱作春玉米蒸散(evapotranspiration,ET),该文基于实测叶面积指数(leaf area index,LAI)动态估算基础作物系数,利用LAI修正土壤蒸发系数,并基于修正后的双作物系数法估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET,并以2... 详细信息

为准确估算和区分黄土高原旱作春玉米蒸散(evapotranspiration,ET),该文基于实测叶面积指数(leaf area index,LAI)动态估算基础作物系数,利用LAI修正土壤蒸发系数,并基于修正后的双作物系数法估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET,并以2012、2013年寿阳站基于涡度相关系统和微型蒸渗仪实测的春玉米ET和土壤蒸发(soil evaporation)对修正后的双作物系数法的适用性进行评估。结果表明:修正后的双作物系数法能够较为准确的估算春玉米ET,2012年春玉米全生育期ET估算值、实测值分别为365.3、372.6 mm,2013年分别为385.6、369.4 mm;2012年全生育期改进双作物系数法决定系数、均方根误差、模型效率系数和平均绝对误差分别为0.824、0.561 mm/d、0.817和0.449 mm/d,2013分别为0.870、0.381 mm/d、0.871和0.332 mm/d;同时,修正后的双作物系数法可对春玉米各生育期ET进行准确区分,土壤蒸发估算值与实测值有较好的一致性,2012年全生育期估算和实测土壤蒸发分别为0.98和0.99 mm/d,分别占ET的38.12%和37.08%;2013年估算和实测土壤蒸发分别为0.86和0.89 mm/d,分别占ET的33.59%和35.90%。因此,修正后的双作物系数法能够较为准确地估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET。该研究可为黄土高原区农田水分精准管理提供科学指导。

关键词：作物蒸散模型黄土高原旱作春玉米双作物系数法涡度相关系统

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施氮水平和干旱锻炼后复水程度对小麦水分利用效率的影响

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干旱地区农业研究 2022年第5期40卷 52-61页

作者：邢佳伊李丽王超郝卫平王耀生中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业农村部旱作节水农业重点实验室北京100081

以‘XR4347’冬小麦品种为供试作物,在温室内开展盆栽试验。设置低氮(N0.5,74 mg·kg^(-1)),中氮(N1.5,223 mg·kg^(-1))和高氮(N3,446 mg·kg^(-1))3个氮素水平,各氮素水平下设置3种水分处理,分别为W85:干旱锻炼(40%土壤... 详细信息

以‘XR4347’冬小麦品种为供试作物,在温室内开展盆栽试验。设置低氮(N0.5,74 mg·kg^(-1)),中氮(N1.5,223 mg·kg^(-1))和高氮(N3,446 mg·kg^(-1))3个氮素水平,各氮素水平下设置3种水分处理,分别为W85:干旱锻炼(40%土壤持水量(SWHC))后复水至85%SWHC;W60:干旱锻炼后复水至60%SWHC;W40:干旱锻炼后复旱至40%SWHC,研究氮素水平及干旱锻炼后复水程度对小麦生理特性及水分利用效率的影响。结果表明:干旱锻炼后复水能够改善植株水分状况,但中氮和低氮处理时,复水程度过高降低小麦根水势(RWP)。叶片气孔导度(g)受水力信号和脱落酸(ABA)信号的调控,叶片内在水分利用效率(WUE)与g呈显著负相关关系,因此降低复水程度或增施氮肥通过调控g提高WUE。干旱锻炼后复水程度高增加小麦叶面积(LA)、地上部干物质量(SDB)和植株耗水量(PWU),促进氮素吸收,但降低根系生长。与复水程度相比,氮素水平对植株水分利用效率(WUE)的影响更显著,高氮处理在保证SDB积累的同时使PWU降低9.1%,WUE提高10.1%。植株叶片的碳同位素组成(δC)随着氮素水平的提高而增加,WUE与叶片δC呈显著正相关关系,表明叶片δC可以用来表征干旱锻炼条件下WUE的高低,增施氮肥通过增强叶片的光合能力或优化调控叶片的气孔开度提高WUE。在所有处理中,N3W85和N3W60处理在保证SDB积累的同时提高WUE,但N3W60处理的PWU显著降低10.4%且根冠比较高,相比之下更有利于小麦植株的生长且节约灌溉用水,为本试验的最优处理。因此,在干旱缺水地区,增加施氮量或干旱锻炼后适当复水,不仅可以显著降低PWU、节约灌溉用水、维持作物生长和养分吸收,还可以提高叶片和植株的WUE。

关键词：小麦施氮量干旱-复水水分利用效率 δ13C

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