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不同CO_2浓度升高水平对水稻光合特性的影响 被引量:26
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作者 刘超 胡正华 +4 位作者 陈健 刘晓萌 于凌飞 孙文娟 陈书涛 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期246-254,共9页
CO_2浓度升高是全球气候变化的主要原因之一,同时CO_2是植物光合作用的原料,对植物的生长发育具有重要影响。研究水稻对不同CO_2浓度升高水平的响应,对于指导农业生产以及确保粮食安全具有重要意义。通过田间开顶箱试验,运用CO_2浓度自... CO_2浓度升高是全球气候变化的主要原因之一,同时CO_2是植物光合作用的原料,对植物的生长发育具有重要影响。研究水稻对不同CO_2浓度升高水平的响应,对于指导农业生产以及确保粮食安全具有重要意义。通过田间开顶箱试验,运用CO_2浓度自动调控系统研究不同CO_2浓度升高对水稻光合特性的影响。CO_2浓度设置3个水平:以背景大气CO_2浓度为对照(CK),在CK基础上分别增加40μmol·mol^(-1)(T_1)和200μmol·mol^(-1)(T_2)CO_2。利用Li-6400便携式光合作用测量系统,在关键生育时期测定净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等光合参数,并根据指数方程模型拟合最大净光合速率(Pn_(sat))、羧化效率(CE)、呼吸速率(R_p)和CO_2饱和点(CCP);使用元素分析仪测定叶片全氮含量。结果表明:在较低水平的CO_2浓度水平下,CK、T_1和T_2处理的Pn呈近似直线上升,随着CO_2浓度的升高Pn缓慢升高,当达到CO_2饱和点后趋于稳定。光合仪设定CO_2浓度为600μmol·mol^(-1)时,T_2在3个生育时期(拔节期、抽穗期和乳熟期)的Pn均较CK显著降低,降幅分别为44.0%(P<0.01)、43.4%(P<0.01)和49.1%(P<0.01);设定CO_2浓度为800μmol·mol^(-1)时,T2在3个生育时期的Pn较CK分别降低了4.9%(P=0.506)、12.7%(P=0.167)和16.6%(P=0.220);设定CO_2浓度为1 000μmol·mol^(-1)时,乳熟期T_2处理的Pn较T1显著降低,降幅为21.5%(P<0.05),表明水稻经过长时间的高CO_2浓度处理产生了光合下调。乳熟期T_2的Pn_(sat)和CE较T_1显著降低,降幅分别为21.3%(P<0.05)和29.1%(P<0.05)。此外,总光合速率和叶片氮含量存在极显著正比例函数关系(P<0.01),总光合速率随叶片氮含量的升高而升高。对照、T_1和T_2处理的WUE均随着光合仪设定CO_2浓度梯度的升高而增大;在同一设定CO_2浓度水平下,3种处理的WUE均无显著性差异。 展开更多
关键词 水稻 CO2浓度 光合参数 叶片氮含量 水分利用效率
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模拟酸雨对大豆田土壤N2O通量及植株和土壤氮含量的影响 被引量:5
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作者 张寒 胡正华 +3 位作者 陈书涛 胡冰冰 盛露 孙银银 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期590-596,共7页
氧化亚氮(N_2O)是一种重要的温室气体,而农田生态系统是N_2O的重要排放源。酸雨是中国重要的环境问题,然而少有研究关注酸雨对农田土壤N_2O排放的影响。在大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)生长季开展了2年的田间模拟酸雨试验,设置了pH值... 氧化亚氮(N_2O)是一种重要的温室气体,而农田生态系统是N_2O的重要排放源。酸雨是中国重要的环境问题,然而少有研究关注酸雨对农田土壤N_2O排放的影响。在大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)生长季开展了2年的田间模拟酸雨试验,设置了pH值分别为6.7(对照,CK)、4.0(T_1)、3.0(T_2)和2.0(T_3)的4个不同酸雨处理水平,采用静态箱-气相色谱法测定N_2O排放通量,以研究模拟酸雨对大豆田土壤N_2O排放通量及植株与土壤氮含量的影响。结果表明:与CK相比,酸雨没有改变土壤N_2O排放的季节性规律,虽然整个大豆生长季土壤N_2O平均通量并没有显著变化,但在第二年大豆鼓粒期,与CK相比,T_1和T_3处理使土壤N_2O平均排放通量分别显著增加35.1%(P=0.020)和71.2%(P=0.000)。通过植株和土壤理化分析发现,酸雨处理显著降低了开花—结荚期大豆植株地下生物量,T_1和T_3处理的地下生物量分别下降了31.93%(P=0.039)和24.30%(P=0.027)。在分枝期、开花—结荚期和鼓粒期,各酸雨处理不同程度地降低了叶片可溶性蛋白质含量;在开花—结荚期,酸雨各处理均降低了叶片全氮和硝态氮含量。酸雨处理没有显著改变土壤有机碳及全氮含量,但在分枝期和开花—结荚期,酸雨处理显著减少了土壤硝态氮含量。 展开更多
关键词 酸雨 土壤 N2O排放 氮含量 大豆
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增温和降水减少对冬小麦和大豆生长季土壤氮素的影响 被引量:3
3
作者 陈健 王艺杰 +6 位作者 胡正华 王亚萍 陈书涛 胡冰冰 李雯雯 杨蕙琳 李凯丽 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期1107-1113,共7页
氮素是农田土壤的主要养分限制因子之一,在全球气候变化背景下研究农田土壤氮素对温度和降水变化的响应,对评价气候变化农业生态效应具有重要的意义。通过田间试验,利用红外辐射灯管模拟增温,人工减少降水量,并测定土壤氮素含量,以探讨... 氮素是农田土壤的主要养分限制因子之一,在全球气候变化背景下研究农田土壤氮素对温度和降水变化的响应,对评价气候变化农业生态效应具有重要的意义。通过田间试验,利用红外辐射灯管模拟增温,人工减少降水量,并测定土壤氮素含量,以探讨增温和降水减少对冬小麦和大豆生长季土壤氮素的影响规律。试验设置对照(CK)、增温(T,增温约2℃)、降水减少(P,降水量减少30%)、增温和降水减少复合处理(TP,增温约2℃+降水减少30%)4个水平处理。结果表明,在冬小麦生长季,与CK相比,T、P和TP处理显著减少了返青期土壤全氮,增加了成熟期土壤全氮;T和TP处理显著降低了拔节期土壤全氮。T、P和TP处理显著减少了孕穗-抽穗期土壤铵态氮。P和TP处理显著增加了返青-灌浆期土壤硝态氮,T处理显著增加了拔节-抽穗期土壤硝态氮。在大豆生长季,与CK相比,T、P和TP处理对土壤全氮含量的影响都没有达到显著性水平。T处理使鼓粒期土壤铵态氮增加10.0%(P=0.038),T和P处理使结荚期土壤硝态氮分别减少了27.4%(P=0.011)和27.1%(P=0.009),T、P和TP使鼓粒期土壤硝态氮分别增加了46.6%(P=0.007)、41.3%(P=0.014)和56.3%(P=0.003)。研究表明,增温和降水减少改变了农田土壤氮素含量,且对冬小麦生长季土壤氮素的影响较大豆生长季更加明显。 展开更多
关键词 增温 降水减少 冬小麦 大豆 全氮 铵态氮 硝态氮
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基于主成分回归法的长江中下游双季早稻相对气象产量模拟模型 被引量:28
4
作者 陈斐 杨沈斌 +3 位作者 申双和 江晓东 胡继超 胡凝 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2014年第5期522-528,共7页
以长江中下游稻区为研究对象,构建适于早稻产量估算的相对气象产量模拟模型。首先,选用研究区1981-2010年30个农业气象站早稻观测资料和逐日气象资料,对双季早稻3个关键生育时段内影响相对气象产量的主导气候因子进行分析,再运用主成分... 以长江中下游稻区为研究对象,构建适于早稻产量估算的相对气象产量模拟模型。首先,选用研究区1981-2010年30个农业气象站早稻观测资料和逐日气象资料,对双季早稻3个关键生育时段内影响相对气象产量的主导气候因子进行分析,再运用主成分回归建立包含主导气候因子的相对气象产量模拟模型,并与由5点滑动平均法估算的趋势产量计算得到模拟产量,与实际产量比较对模型进行验证。结果表明:对双季早稻相对气象产量影响最大的因子为降水量,二者在整个研究时段内均呈极显著负相关(P<0.01);其次是呈极显著正相关的抽穗开花-灌浆末期日照时数;最后是呈极显著正相关的幼穗分化-抽穗开花期的3个温度指标,包括总热效应、平均最高温度和平均日较差。模型检验结果表明,模拟各站早稻产量与实际产量吻合,且在典型年份(1996年)两者的相关系数达0.93,平均相对模拟误差为7%。由此可见,该模型在长江中下游地区早稻相对气象产量的模拟和预测上具有较强的适用性。 展开更多
关键词 双季早稻 气候因子 相对气象产量 主成分回归
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典型高温年不同播期一季稻产量差异及其原因分析 被引量:25
5
作者 郭建茂 吴越 +4 位作者 杨沈斌 江晓东 谢晓燕 王锦杰 申双和 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2017年第2期121-130,共10页
为研究自然高温对水稻产量的影响,以南粳45为试材,于2013年在南京信息工程大学农业气象试验站进行3个播期的分期播种试验,分别为4月30日(第1播期,No.1)、5月15日(第2播期,No.2)和5月31日(第3播期,No.3),并分析水稻产量及其性状、产量贡... 为研究自然高温对水稻产量的影响,以南粳45为试材,于2013年在南京信息工程大学农业气象试验站进行3个播期的分期播种试验,分别为4月30日(第1播期,No.1)、5月15日(第2播期,No.2)和5月31日(第3播期,No.3),并分析水稻产量及其性状、产量贡献因子、灌浆期茎和叶向穗的干物质转运及收获指数(Harvest index,HI)对高温的响应特征。结果表明:(1)在试验播期范围内,随着播期的延后水稻表现为增产的趋势,其中No.1与其它两个播期间产量差异达到显著性水平(P<0.05),相比No.2和No.3,No.1产量分别降低3495.08kg·hm-2和6319.58kg·hm^(-2);就产量性状来看,No.1的结实率与其它两个播期达到显著性差异(P<0.05),而3个播期间千粒重和穗粒数的差异均达到显著性水平(P<0.05),总体上来看,高温主要表现为降低结实率和穗粒数;(2)抽穗末穗干重P0、灌浆期同化的干物质量ΔW、灌浆期茎和叶向穗转移的干物质量ΔT这3个产量贡献因子的贡献量均随着播期的推迟逐渐增大;从贡献率来看,对No.1和No.3产量贡献率最大的是ΔW,而No.2是ΔT;(3)3个播期中茎的干物质输出率(Dry matter export rate,DMER)和转化率(Dry matter transformation rate,DMTR)均超过叶的两倍(除No.1的DMER),叶的DMER和DMTR均表现为No.1最大,No.3最小,分别相差4.37和7.35个百分点,但No.1茎的DMER和DMTR均最小;(4)3个播期HI大小趋势与产量一致,表现为No.1(28.84%)<No.2(39.60%)<No.3(46.92%)。由此可见,在2013年将播期调整至5月中下旬有助于缓解高温对水稻造成的危害,从而保证产量。 展开更多
关键词 水稻 分期播种 高温胁迫 产量贡献因子 干物质转运
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南京北郊秋季PM_(2.5)碳质组分污染特征及来源分析 被引量:20
6
作者 徐足飞 曹芳 +8 位作者 高嵩 鲍孟盈 石一凡 章炎麟 刘晓妍 范美益 张雯淇 卞航 刘寿东 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期3033-3041,共9页
本研究于2015年10~11月在南京北郊分昼夜采集PM_(2.5)样品,采用热光透射法(TOT)和离子色谱法对样品中的有机碳(OC)/元素碳(EC)和左旋葡聚糖(levoglucosan)的质量浓度特征进行分析.观测期间OC和EC的平均浓度分别为(11.3±4.9)μg... 本研究于2015年10~11月在南京北郊分昼夜采集PM_(2.5)样品,采用热光透射法(TOT)和离子色谱法对样品中的有机碳(OC)/元素碳(EC)和左旋葡聚糖(levoglucosan)的质量浓度特征进行分析.观测期间OC和EC的平均浓度分别为(11.3±4.9)μg·m-3和(1.1±0.9)μg·m-3,总碳TC占PM_(2.5)的质量分数为22.9%,OC/EC的平均值为7.4,SOC占OC的质量分数为51.9%.PM_(2.5)、OC、EC和SOC质量浓度都体现出夜晚>白天的特征,白天OC和EC的相关性好于夜晚(相关性系数分别为0.86和0.7).通过分析PM_(2.5)、左旋葡聚糖和SOC质量浓度以及后向轨迹和火点数据可知南京北郊在13~16号受到来自河北等地生物质燃烧远距离输送的影响.采样期间K+和左旋葡聚糖与OC、EC和SOC的相关性显著(相关性系数分别为0.78、0.79和0.65),经受体示踪物方法估算采样期间生物质燃烧对OC的贡献为21.9%. 展开更多
关键词 PM2.5 有机碳(OC) 元素碳(EC) 生物质燃烧 左旋葡聚糖
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基于温度的参考作物蒸散量计算方法的适用性评价 被引量:17
7
作者 刘倩 张方敏 +2 位作者 李威鹏 杨雷刚 景元书 《气象与环境科学》 2019年第2期19-26,共8页
参考作物蒸散量是表征气候干湿程度、植被耗水量、生产潜力及水资源供需平衡的重要指标之一。以海口和敦煌两个气候相差较大的站点为例,利用Irmark-Allen、Hargreaves、Jensen-Haise 3种基于温度的ET 0计算方法,计算了 2013 2015 年两... 参考作物蒸散量是表征气候干湿程度、植被耗水量、生产潜力及水资源供需平衡的重要指标之一。以海口和敦煌两个气候相差较大的站点为例,利用Irmark-Allen、Hargreaves、Jensen-Haise 3种基于温度的ET 0计算方法,计算了 2013 2015 年两个站点的参考作物蒸散量,以FAO98 Penman-Monteith方法计算所得结果为标准,依据相关系数(R)及其显著性(P)、均方根误差(RMSE)和平均偏差(MBE)等量化指标,分别对3种方法计算结果在两个站点月和日序列的适用性进行评价,并对这3种方法进行本地化修正优化和检验。结果表明:本地化前,Irmark-Allen方法在海口的计算与Penman-Monteith的偏差最小且相关性好( R =0.97, P <0.01,RMSE=0.38 mm/d,MBE=-0.01 mm/d),其他两种方法均高估。3种基于温度的ET 0方法在敦煌都有很大的误差,其中Irmark-Allen方法在夏季偏低,在冬季偏高;Hargreaves方法整体偏高;Jensen-Haise方法在冬季不适用,出现无效负值,而在其他时段偏高。本地化后,3种基于温度的ET 0方法在两个地区都得到明显改善,其中Jensen-Haise方法在海口效果最好( R =0.96, P< 0.01,RMSE=0.61 mm/d,MBE=0.003 mm/d),在敦煌效果也是最好的( R =0.96, P <0.01,RMSE=0.69 mm/d, MBE=-0.02 mm/d)。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 FAO98Penman-Monteith方法 温度法 适用性评价
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夜间增温对水稻生长、生理特性及产量构成的影响 被引量:16
8
作者 张祎玮 娄运生 +2 位作者 朱怀卫 肇思迪 石一凡 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2017年第2期88-95,共8页
2015年6-11月,在大田条件下采用铝箔反光膜覆盖对水稻(南粳46)进行夜间增温试验。试验设置夜间增温(NW)和对照(CK)两个处理,在水稻主要生育期(分蘖期、拔节期、抽穗扬花期、灌浆期和成熟期)观测水稻分蘖数、叶绿素含量(SPAD值)、叶面积... 2015年6-11月,在大田条件下采用铝箔反光膜覆盖对水稻(南粳46)进行夜间增温试验。试验设置夜间增温(NW)和对照(CK)两个处理,在水稻主要生育期(分蘖期、拔节期、抽穗扬花期、灌浆期和成熟期)观测水稻分蘖数、叶绿素含量(SPAD值)、叶面积指数、光合作用和蒸腾作用参数以及产量构成(有效穗数、穗粒数和千粒重)。结果表明:(1)铝箔反光膜覆盖达到了夜间增温的目的,整个生育期夜间水稻冠层平均气温比对照提高0.4℃。(2)夜间增温条件下,水稻分蘖数比对照平均每株减少4.33个;各生育期叶片叶绿素含量(SPAD值)分别下降0.2%、2.75%、6.31%、10.77%和32.03%,而叶面积指数差异不大。(3)NW处理各生育期水稻叶片的光合和蒸腾作用参数,包括净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著低于对照(P<0.05)。(4)NW处理每穗粒数和有效穗数分别比对照低12.76%和19.02%,产量下降32.54%,千粒重增加3.93%。研究认为,夜间增温对水稻的生长及光合作用产生显著影响,在未来气候变化背景下,应进一步研究不同增温方式对水稻生产的影响及其模型模拟。 展开更多
关键词 夜间增温 气候变化 水稻 净光合速率 千粒重
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UV-B辐射增强下施硅对冬小麦光合特性和产量的影响 被引量:15
9
作者 肇思迪 娄运生 +3 位作者 庞渤 朱怀卫 张祎玮 石一凡 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1036-1043,共8页
通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对冬小麦光合和蒸腾生理相关参数以及产量的影响。UV-B辐射设2水平,即对照(A,自然光)和增强20%(E);施硅量设2水平,即对照(Si0,0 kg/hm2Si O2)和施硅(Si1,200kg/hm2Si O2)。结果表明,不施硅条件下(Si0),U... 通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对冬小麦光合和蒸腾生理相关参数以及产量的影响。UV-B辐射设2水平,即对照(A,自然光)和增强20%(E);施硅量设2水平,即对照(Si0,0 kg/hm2Si O2)和施硅(Si1,200kg/hm2Si O2)。结果表明,不施硅条件下(Si0),UV-B辐射处理(E)的不同生育期小麦净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)比对照处理(A)分别降低9.21%~18.94%、7.56%~23.66%、1.24%~12.81%和13.88%~27.85%,提高气孔限制值(Ls)和水分利用率(WUE)5.07%~19.67%和2.35%~27.86%,小麦产量降低9.08%;UV-B增强下(E),施硅处理(Si1)的不同生育期小麦净光合速率(Pn)、气孔限制值(Ls)和水分利用率(WUE)比不施硅对照(Si0)分别提高5.23%~12.23%、4.61%~45.32%和18.15%~61.33%,气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)分别降低6.35%~10.94%、5.41%~11.01%和6.75%~30.51%,小麦产量增加4.83%。说明UV-B增强可显著降低冬小麦叶片的净光合速率和蒸腾速率,提高水分利用率,降低冬小麦产量,而施硅可缓解UV-B辐射对冬小麦光合作用的抑制,降低蒸腾速率和提高水分利用率,使小麦不减产。 展开更多
关键词 UV-B辐射增强 施硅 冬小麦 光合作用 蒸腾作用
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弱光条件下散射辐射比例增加对冬小麦籽粒灌浆进程的影响 被引量:13
10
作者 江晓东 陈惠玲 +4 位作者 姜琳琳 杨晓亚 吕润 华梦飞 吴可人 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2017年第12期753-760,共8页
长江中下游地区太阳辐射呈现总辐射降低并伴随散射辐射比例升高的特点,到达地表的太阳辐射强度及其成分变化影响冬小麦的生长和发育。为阐明太阳总辐射减弱条件下散射辐射比例增加对冬小麦籽粒灌浆进程的影响,于冬小麦三叶期-成熟期在... 长江中下游地区太阳辐射呈现总辐射降低并伴随散射辐射比例升高的特点,到达地表的太阳辐射强度及其成分变化影响冬小麦的生长和发育。为阐明太阳总辐射减弱条件下散射辐射比例增加对冬小麦籽粒灌浆进程的影响,于冬小麦三叶期-成熟期在田间设置相同遮光率下散射辐射比例不同的2个处理,T1:遮光率14.10%,遮阴环境中散射辐射占总辐射比例31.09%;T2:遮光率14.42%,遮阴环境中散射辐射占总辐射比例39.98%,以不遮光为对照(CK)。小麦开花后每隔7d采样一次,至收获期共采样5次,测量其千粒重,并采用Logistic模型拟合籽粒灌浆过程,分析粒重增长动态和灌浆参数。结果表明:太阳辐射变化对籽粒灌浆时间无显著影响,主要通过影响小麦籽粒的灌浆速率从而影响千粒重。弱光下(T1处理)小麦籽粒灌浆过程中最大灌浆速率、平均灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率均减小,千粒重降低。弱光条件下散射辐射比例增加(T2处理),提高了籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率,促进籽粒粒重增加。本研究的结果表明散射辐射比例增加能部分抵消太阳总辐射降低对籽粒粒重的负面影响。 展开更多
关键词 散射辐射 冬小麦 Logistic模型 灌浆参数 千粒重
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喷施不同化学制剂对水稻叶片抗高温胁迫的效果分析 被引量:13
11
作者 江晓东 姜琳琳 +4 位作者 华梦飞 陈惠玲 吕润 胡凝 杨晓亚 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2018年第2期92-99,共8页
以杂交早籼稻陵两优268为研究对象,采用盆栽实验,在水稻拔节期连续3d对叶片喷施4种不同浓度的抗高温化学制剂,分别为1.5mmol·L^(-1)和2.5mmol·L^(-1)的次硅酸钠(Na2Si O3·9H2O溶液),0.5mmol·L^(-1)和1.5mmol·L... 以杂交早籼稻陵两优268为研究对象,采用盆栽实验,在水稻拔节期连续3d对叶片喷施4种不同浓度的抗高温化学制剂,分别为1.5mmol·L^(-1)和2.5mmol·L^(-1)的次硅酸钠(Na2Si O3·9H2O溶液),0.5mmol·L^(-1)和1.5mmol·L^(-1)水杨酸(SA)溶液,10.0mmol·L^(-1)和20.0mmol·L^(-1)的氯化钙溶液(Ca Cl2·5H2O)溶液和22.04mmol·L^(-1)和36.74mmol·L^(-1)的磷酸二氢钾(KH2PO4)溶液,以叶面喷施蒸馏水为对照(CK)。利用人工气候箱进行5d高温处理(6:00-18:00,40±0.5℃;18:00-次日6:00,30±0.5℃,日平均气温为35℃),在高温处理72h、120h和高温处理结束后自然条件下室外恢复120h,分别测定水稻叶片叶绿素含量、SOD、POD、CAT活性、MDA和可溶性蛋白质含量,研究不同化学制剂对水稻高温胁迫的缓解作用。结果表明:高温胁迫条件下,与CK相比,喷施4种化学制剂皆可显著提高水稻叶片叶绿素含量,提高SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白质含量,减少MDA含量;其中以喷施20.0mmol·L^(-1)Ca Cl2·5H2O溶液和22.04mmol·L^(-1)KH2PO4溶液作用效果最显著,喷施KH2PO4溶液在整个高温处理过程及高温结束后恢复120h、喷施Ca Cl2·5H2O溶液在高温处理120h和高温结束后恢复120h水稻叶片的抗衰老能力最强。 展开更多
关键词 高温胁迫 化学制剂 水稻 叶片衰老特性
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富营养化湖区CH_4排放特征及其影响因素 被引量:13
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作者 商东耀 肖启涛 +3 位作者 胡正华 谢燕红 黄文晶 张弥 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期5227-5236,共10页
为明确富营养湖区CH_4排放特征及其影响因素,对太湖梅梁湾湖区和湖心区进行为期1a的观测,分析影响富营养化湖泊CH_4扩散通量时空格局的环境要素.结果表明,太湖不同湖区均表现为大气CH_4的源,但富营养化梅梁湾湖区的CH_4扩散排放量[年均... 为明确富营养湖区CH_4排放特征及其影响因素,对太湖梅梁湾湖区和湖心区进行为期1a的观测,分析影响富营养化湖泊CH_4扩散通量时空格局的环境要素.结果表明,太湖不同湖区均表现为大气CH_4的源,但富营养化梅梁湾湖区的CH_4扩散排放量[年均值:0. 140 mmol·(m^2·d)^(-1))]要明显高于中营养化湖心区的排放量[年均值:0. 024 mmol·(m^2·d)^(-1)],并且在富营养化湖区中,湖岸区的CH_4排放量最高. CH_4通量表现出显著的季节变化:夏季排放量最高,冬季排放量最低,并且季节间的差异可达一个数量级大小.太湖CH_4通量的空间变化与水体DOC浓度显著正相关(R^2=0. 62,P <0. 01),富营养化湖区中较高DOC浓度导致其出现高CH_4排放量.太湖CH_4扩散通量的时间变化受风速和水温等气象因素的驱动,部分水质因子对此有间接影响作用.鉴于湖泊CH_4扩散通量强烈的时空变化以及环境因素巨大的影响,湖泊CH_4排放量准确的估算依赖于较大空间和较长时间的观测. 展开更多
关键词 富营养湖泊 扩散通量 时间变化 空间变化 影响因子
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UV-B增强下施硅对稻田CH_4和N_2O排放及其增温潜势的影响 被引量:13
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作者 肇思迪 娄运生 +2 位作者 张祎玮 朱怀卫 石一凡 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第14期4715-4724,共10页
大气平流层臭氧损耗导致的地表紫外辐射增强作为全球变化重要问题之一,受到广泛关注。硅是水稻生长有益元素,但施硅是否影响稻田CH_4和 N_2O排放,迄今相关报道尚不多见。通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对水稻生长、稻田甲烷(CH_4)和... 大气平流层臭氧损耗导致的地表紫外辐射增强作为全球变化重要问题之一,受到广泛关注。硅是水稻生长有益元素,但施硅是否影响稻田CH_4和 N_2O排放,迄今相关报道尚不多见。通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对水稻生长、稻田甲烷(CH_4)和氧化亚氮( N_2O)排放及其增温潜势的影响。UV-B辐照设2水平,即对照(A,自然光)和增强20%(E);施硅量设2水平,即对照(Si0,0 kg SiO_2/hm2)和施硅(Si1,200 kg SiO_2/hm2)。结果表明,UV-B增强降低了成熟期水稻地上部和地下部生物量,而施硅能缓解UV-B增强对水稻生长的抑制作用,使水稻地上部和地下部生物量增加。UV-B增强可显著提高稻田CH_4和 N_2O排放通量和累积排放量,增加稻田CH_4和 N_2O排放的综合增温潜势。施硅能明显降低稻田CH_4排放,促进 N_2O排放,降低稻田CH_4和 N_2O排放的综合增温潜势。研究表明,施硅显著降低稻田CH_4和 N_2O的全球增温潜势,缓解UV-B增强对稻田CH_4和 N_2O的全球增温潜势的促进作用。 展开更多
关键词 UV-B辐射 施硅 水稻 甲烷 氧化亚氮
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光温要素对水稻群体茎蘖增长动态影响的分析及模拟 被引量:11
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作者 王萌萌 杨沈斌 +5 位作者 江晓东 王应平 陈德 黄维 于庚康 石春林 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期82-92,共11页
为研究水稻茎蘖增长阶段光温要素对茎蘖动态的影响,并验证现有茎蘖动态模拟模型中的光温影响方程,以籼型两系杂交稻陵两优268和两优培九为试验品种,进行了为期2年每年7个播期的大田试验。首先,采用Richards方程对茎蘖观测数据进行拟合,... 为研究水稻茎蘖增长阶段光温要素对茎蘖动态的影响,并验证现有茎蘖动态模拟模型中的光温影响方程,以籼型两系杂交稻陵两优268和两优培九为试验品种,进行了为期2年每年7个播期的大田试验。首先,采用Richards方程对茎蘖观测数据进行拟合,获取茎蘖增长动态的特征参数。然后,分析特征参数与茎蘖增长期内平均光温要素和气候要素的关系,并在此基础上,以光温组合因子为自变量,分别构建2个品种茎蘖增长速率和分蘖率的光温组合影响方程,将获取的方程替换水稻群体茎蘖动态模拟模型中的光温影响方程。最后,验证和比较替换前后模型的模拟结果及与实测茎蘖动态的误差。结果显示,受光温要素的共同作用,平均茎蘖增长速率和最大茎蘖密度均与光温要素显著正相关,表明光温要素不仅影响茎蘖增长速率,也影响实际最大群体茎蘖密度,这在构建的光温组合影响方程中得到了较好的反映。较现有模型,替换后模型在茎蘖增长动态上的模拟误差总体减小,模拟的茎蘖增长速率和最大茎蘖密度与实际吻合较好,但在部分验证数据上仍存在较大误差。然而,本文提出的验证和改进光温影响方程的方法,对了解光温影响机制和完善群体茎蘖动态模拟模型具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 经验模型 作物模型 生长方程 气候变化 分蘖
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基于Richards扩展方程提取水稻灌浆结实光温特性参数 被引量:11
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作者 杨沈斌 江晓东 +4 位作者 王应平 申双和 石春林 王萌萌 陈斐 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1776-1786,共11页
以籼型两系杂交稻陵两优268和两优培九为材料,进行了为期2年(2012—2013)的大田分期播种试验,每年分7期播种,旨在研究水稻灌浆期光温要素对籽粒灌浆结实的影响,并提取与此有关的光温特性参数。因此,以Richards方程拟合观测数据得到的平... 以籼型两系杂交稻陵两优268和两优培九为材料,进行了为期2年(2012—2013)的大田分期播种试验,每年分7期播种,旨在研究水稻灌浆期光温要素对籽粒灌浆结实的影响,并提取与此有关的光温特性参数。因此,以Richards方程拟合观测数据得到的平均灌浆速率为纽带,通过引入光温订正方程,建立Richards扩展方程。结合全局优化算法SCE-UA(Shuffled Complex Evolution Algorithm),优化方程参数,估算2个品种灌浆结实的光温特征参数和响应曲线。结果显示,光照主要通过影响籽粒最终重量而间接作用于平均灌浆速率,温度则通过影响灌浆进程的快慢作用于平均灌浆速率。陵两优268灌浆结实期的光照阈值(R0)、最低(Tmin)、最高(Tmax)和最适温度(Top)分别为18.94 MJ m–2 d–1、6.81℃、33.29℃和30.28℃;两优培九上述参数分别为21.71 MJ m–2 d–1、6.10℃、33.74℃和24.16℃。形成的光照和温度响应曲线,能够较好地反映两品种平均灌浆速率对光温条件的响应差异,其中陵两优268平均灌浆速率表现为"温度敏感型",而两优培九表现为"光照敏感型"。本文运用数学模型方法定量分析和比较了光温要素对有效灌浆期内平均灌浆速率的影响,其方法和结论为建立相应的农业气象指标,评估气候资源对水稻产量的影响提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 水稻 灌浆结实期 光温环境 数学模型 参数优化
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施硅对夜间增温条件下水稻生长和产量的影响 被引量:11
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作者 郑泽华 娄运生 +2 位作者 左慧婷 石一凡 王颖 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2018年第6期390-397,共8页
通过大田试验研究了施硅对夜间增温条件下水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期植株分蘖数、叶面积指数、生物量和产量的影响。夜间增温设常温对照(CK)和夜间增温(NW)两个水平;施硅量设不施硅(Si0)和施钢渣硅肥(Si1,200kg SiO_2&... 通过大田试验研究了施硅对夜间增温条件下水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期植株分蘖数、叶面积指数、生物量和产量的影响。夜间增温设常温对照(CK)和夜间增温(NW)两个水平;施硅量设不施硅(Si0)和施钢渣硅肥(Si1,200kg SiO_2·hm^(-2))两个水平。结果表明:(1)水稻冠层和5cm土层全生育期夜间增温处理平均温度分别提高1.21℃和0.41℃,夜间最低温度分别提高1.21℃和0.62℃,夜间最高温度分别提高1.20℃和0.28℃。(2)夜间增温使水稻成熟期植株分蘖数、叶面积指数、地上部生物量、地下部生物量和产量较对照分别减少10.81%、5.65%、8.20%、3.29%和4.45%;施钢渣硅肥可使各项指标较对照分别增加16.22%、11.18%、14.16%、6.51%和22.10%;夜间增温下施硅比不施硅各项指标分别增加16.67%、11.71%、12.56%、6.74%和20.90%。(3)与对照相比,夜间增温使水稻有效穗数、每穗实粒数、千粒重和结实率分别减少2.66%、12.72%、1.53%和2.06%;施用钢渣硅肥可分别较对照增加6.91%、15.49%、2.00%和4.48%;夜间增温下施硅比不施硅各项指标分别增加4.37%、22.50%、2.15%和3.31%。研究认为,施硅对夜间增温条件下水稻生长有显著影响,对产量的影响主要通过影响有效穗数和每穗实粒数实现。 展开更多
关键词 夜间增温 施硅 水稻 生物量 每穗实粒数 硅肥
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道路结冰的温度预报方法研究进展 被引量:11
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作者 胡继超 林子静 成添 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第1期1-6,共6页
提高道路结冰的温度精细化预报能力一直是开展交通气象服务待解决的难点问题。首先综述了近年来道路地表温度预报方法的研究进展,其次对地表温度预报方法进行了分类,并详细介绍了相关的研究情况,最后分别评价地表温度预报方法的优缺点,... 提高道路结冰的温度精细化预报能力一直是开展交通气象服务待解决的难点问题。首先综述了近年来道路地表温度预报方法的研究进展,其次对地表温度预报方法进行了分类,并详细介绍了相关的研究情况,最后分别评价地表温度预报方法的优缺点,为未来道路温度预报预警的发展提供了借鉴思路和方向。 展开更多
关键词 温度预测 温度日变化 模拟模型 交通气象服务
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基于冠层光谱红边参数和植被指数的冬小麦水分胁迫监测 被引量:9
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作者 郭建茂 王星宇 +3 位作者 李淑婷 谢晓燕 刘荣花 于庚康 《江苏农业科学》 2019年第10期88-88,89-94,共2页
基于冬小麦不同水分胁迫试验,采用便携式光谱仪测定冬小麦抽穗期、开花期和灌浆期受不同水分胁迫处理的冠层光谱反射率,分析不同水分处理下冬小麦冠层光谱特性,并对植被指数、红边参数与冠层叶片含水率和土壤含水率进行相关性分析,构建... 基于冬小麦不同水分胁迫试验,采用便携式光谱仪测定冬小麦抽穗期、开花期和灌浆期受不同水分胁迫处理的冠层光谱反射率,分析不同水分处理下冬小麦冠层光谱特性,并对植被指数、红边参数与冠层叶片含水率和土壤含水率进行相关性分析,构建各生育期叶片含水率和土壤含水率的最佳监测模型,实现对冠层叶片含水率以及土壤含水率的监测评估。结果显示,在整个生育期,冬小麦的冠层光谱反射率在可见光范围呈现绿峰红谷,尤其在旺盛生长时期,随着水分胁迫程度加深,绿峰红谷逐渐变得不明显,红谷抬升幅度增大;相反,在近红外波段范围内水分胁迫主要使得反射率表现为明显下降;冬小麦红边参数随生长进程呈蓝移现象,灌浆期受胁迫程度越重的红边参数越低;植被指数(EVI、NDVI、SAVI、WI)在开花期之后具有不同程度的下降趋势,至灌浆期有大幅度减小,且随受胁迫程度加深植被指数下降幅度增大;植被指数和红边位置、红边面积在灌浆期与叶片含水率和土壤含水率有显著相关,其中植被水分指数WI、归一化植被指数NDVI和红边位置λred相关性较佳,其建立的叶片含水率和土壤含水率估算模型效果较好,决定系数r2均大于0.84,平均相对误差(MRE)≤0.207。综合分析认为,冠层反射光谱特征和植被指数与冬小麦冠层叶片含水率和土壤含水率相关性良好,可利用高光谱遥感参数对冬小麦的水分状况进行快速、准确监测。 展开更多
关键词 冬小麦 冠层光谱特征 植被指数 红边参数 叶片含水率 土壤含水率
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台站气温推算稻田温度及其对水稻高温热害的评判 被引量:10
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作者 郭建茂 王阳阳 +2 位作者 李淑婷 高云峰 白玛仁增 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期162-171,共10页
水稻是我国三大主粮之一,水稻的旺盛生长时期正值夏季,常遭遇高温天气而受害,为水稻生产的主要农业气象灾害之一,为了及时掌握稻田高温热害的发生状况,以利于迅速采取应对措施以避免和减轻损失,本文提出了用台站气温推算稻田温度进而评... 水稻是我国三大主粮之一,水稻的旺盛生长时期正值夏季,常遭遇高温天气而受害,为水稻生产的主要农业气象灾害之一,为了及时掌握稻田高温热害的发生状况,以利于迅速采取应对措施以避免和减轻损失,本文提出了用台站气温推算稻田温度进而评判高温热害的思路和方法。利用寿县气象站2016年7月~10月台站气象数据和同步水稻田间温度数据,通过多元回归分析分别建立昼夜时段台站与稻田冠层及稻田中部温度的模拟关系式,选出最优推算方法并进行检验,结果表明模拟效果总体较好。在当年的高温时段对推算方法进行了试用,研究发现推算温度均比台站温度更接近稻田实测温度,依据推算温度判断的水稻高温热害情况也比利用台站温度的判断更符合稻田实际受害的情况,表明本方法在水稻高温热害的判断的应用上很有必要,具有较好的推广价值和应用前景。 展开更多
关键词 台站 稻田 温度推算 回归分析 昼夜 高温热害
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夜间模拟增温对大豆生长及产量的影响 被引量:10
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作者 董京铭 张耀鸿 +4 位作者 田思勰 楚岱蔚 谢晓金 刘尔宁 杨世琼 《江苏农业科学》 北大核心 2015年第4期112-115,共4页
利用被动式增温系统进行夜间模拟增温,采取常温+翻耕、夜间增温+翻耕、常温+免耕、夜间增温+免耕4种处理,研究长江中下游地区夜间增温对夏大豆生长及产量的潜在影响。结果表明,与常温+翻耕处理相比,夜间增温+翻耕处理下大豆植株... 利用被动式增温系统进行夜间模拟增温,采取常温+翻耕、夜间增温+翻耕、常温+免耕、夜间增温+免耕4种处理,研究长江中下游地区夜间增温对夏大豆生长及产量的潜在影响。结果表明,与常温+翻耕处理相比,夜间增温+翻耕处理下大豆植株的生物量、光合速率均显著下降(P〈0.05),氮磷养分积累量也降低,籽粒产量降幅为25%,单株粒数、单株粒质量均显著减小;常温+免耕处理下大豆植株的生物量、株高、光合速率、氮和磷积累量、籽粒产量和产量构成各指标都有显著提高,其中生物量在全生育期内增加20%~46%,光合速率在结荚期增幅最大,为26%,籽粒产量增幅为30%;夜间增温+免耕处理下,大豆植株的生物量、氮磷积累量有一定程度的提高,在生长中后期大豆株高略有增加,光合速率、籽粒产量及产量构成各指标则无显著变化。总体结果表明,在夜间增温条件下采用免耕措施,将减少增温对作物带来的不利影响。 展开更多
关键词 夜间增温 免耕 光合速率 氮积累 产量构成 大豆
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