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2021年 第42卷 第07期    刊出日期:2021-07-20
上一期   
农业气候资源与气候变化栏目
四川省不同区域地表太阳总辐射模型适用性评价
邹清垚, 崔宁博, 龚道枝, 胡笑涛, 姜守政, 吴宗俊, 何紫玲
2021, 42(07):  537-551.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.001
摘要 ( 22 )   PDF (1134KB) ( 13 )  
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选用1994−2016年四川省7个辐射站气象数据,在3个辐射区(川西高原I区、川东盆地II区和川西南山地III区)中评价了6种地表太阳总辐射(Rs)估算模型在3种天气类型(晴、多云、阴)下的适用性,并分析基于天气类型的组合模型在不同区域的模拟效果,以探寻最适宜全省不同区域的Rs估算方法。结果表明:(1)各经验模型在四川省整体表现良好(决定系数R2介于0.554~0.934,P <0. 001),I区(甘孜和红原站)模拟效果最好的为日照时数模型A−P(平均绝对误差MAE为2.210±0.714MJ∙m−2∙d−1),II区(成都、绵阳和泸州站)、III区(峨眉山和攀枝花站)模拟效果最佳的均为混合模型Chen(II区MAE为1.510±0.027MJ∙m−2∙d−1,III区为1.930±0.006MJ∙m−2∙d−1);(2)6个模型在四川省3种天气类型下的模拟效果呈晴天>多云>阴天的规律,日照时数模型(A−P和Ba模型)能更好地模拟晴天时的Rs,混合模型(Chen和Ab模型)则在多云和阴天时模拟效果更佳,I区在晴天、多云、阴天3种天气下模拟效果最好的模型分别是A−P(整体评价指标GPI为0.850)、Ab(1.294)、Ba(0.862),II区分别为A−P(0.381)、Chen(1.358)、Chen(1.742),III区分别为Chen(0.204)、Chen(0.857)、Chen(0.526);(3)基于天气类型的组合模型(M新)模拟各区Rs的效果均比未组合前各模型的效果好(3个区GPI分别为0.558、0.582、0.134)。因此,推荐使用基于天气类型的组合模型来估算四川省Rs。
农业生态环境栏目
陆地生态系统稳定性空间格局及影响机制研究综述
陈集景, 周蕾, 迟永刚
2021, 42(07):  552-560.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.002
摘要 ( 10 )   PDF (458KB) ( 9 )  
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稳定性是生态系统保持或恢复自身结构和功能的能力,是维持生态系统服务功能的关键。近年来全球植被稳定性面临重大威胁,生态系统稳定性的研究逐步成为生态学的热点问题。本文综述了稳定性的定义、空间格局及其影响机制,指出了当前研究存在的问题,并对未来发展提出展望。目前研究发现,生态系统稳定性是一个多维结构,主要包括抵抗力、恢复力和时间稳定性三个方面。稳定性及其影响机制具有很强的空间异质性与尺度依赖性,主要表现为在站点尺度由生物多样性等生物因素控制,而在区域及全球尺度则由温度、降水、辐射等非生物因素控制。目前植被稳定性的研究中尚存在数据源噪声难以去除,量化方法未标准化等问题。未来稳定性的研究可逐步由站点等局部尺度向区域、大陆等全局尺度扩展,并形成标准化的稳定性评估方法。
有机资源等氮替代化肥对免耕稻田N2O排放及水稻产量的影响
魏宗辉, 胡钧铭, 刘顺翱, 李婷婷, 张俊辉, 俞月凤, 李诗, 韦翔华
2021, 42(07):  561-571.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.003
摘要 ( 8 )   PDF (640KB) ( 5 )  
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试验设置两种稻田免耕模式[常规免耕(C)、粉垄免耕(F)],两种免耕模式下各设置四种施肥方式,绿肥与化肥配施(C3、F3)、蚕沙与化肥配施(C4、F4),同步设置不施肥的空白对照(C1、F1),施全量化肥的常规对照(C2、F2)处理,采用分离式静态箱−气象色谱法测定双稻季水稻生育期内稻田N2O排放通量,并测定水稻收获期干物质量、产量和根冠比等,以探讨集约化稻作下有机氮替代化学氮对稻田N2O排放及水稻产量的影响,为稻田有机资源与化肥配施提供科学依据。结果表明:(1)有机资源替代化学氮肥能够显著降低稻田N2O累计排放量。C3、C4、F3、F4的N2O累计排放量较C2、F2在早稻季分别降低69.1%、86.3%、69.9%和63.4%,晚稻季分别降低7.3%、67.2%、38.5%和60.4%;(2)免耕稻田下绿肥替代化肥利于水稻稳产。粉垄免耕下F3较F2产量提升0.6%~10.0%,F4较F2产量下降1.7%~6.6%;常规免耕下C3较C2产量降低1%~1.1%,C4较C2产量下降1.1%~8.4%。(3)有机资源等氮替代化肥影响水稻根系生长,显著提高植株干物质量、有效穗数和穗粒数。早、晚稻生长季C3、F3的植株干物质量较C2、F2分别提高22.6%和5.4%;有效穗数和穗粒数分别提高6.3%~13.5%和0.3%~6.2%。稻田免耕下两种有机资源替代化学氮肥均能有效降低N2O排放,粉垄免耕下绿肥替代化学氮肥显著提高水稻干物质量及根系活力,能够维持水稻产量稳定并减少稻田N2O排放,采用绿肥等氮替代化肥可作为一种集约化稻作可持续生产调控技术。
农业生物气象栏目
苗期短时高温条件下草莓干物质积累模型的修订
徐超, 申梦吟, 王明田, 杨再强, 韩玮, 郑盛华
2021, 42(07):  572-582.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.004
摘要 ( 6 )   PDF (1351KB) ( 10 )  
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以草莓品种“红颜”为试验材料,分别于2018年和2019年对温室草莓苗期进行不同高温(日最高温/日最低温分别为32/22℃、35/25℃、38/28℃和41/31℃)和不同胁迫天数(2d、5d、8d和11d)处理,以28/18℃为对照(CK),处理结束后将草莓移植到Venlo型玻璃温室进行正常栽培试验。以2018年数据定量分析高温和胁迫天数对温室草莓叶面积指数的影响,构建以生理发育时间为尺度的苗期高温对温室草莓叶面积指数影响模型,并结合已有的光合作用生产模型,构建光合驱动的草莓干物质生产的机理模型。以2019年试验数据对模型进行拟合验证。结果显示,构建的高温影响模型对温室草莓叶面积指数、最大光合速率和干物质生产的模拟值与实测值之间的决定系数(R2)分别为0.98、0.83 和0.91,均方根误差(RMSE)分别为0.04、1.50μmol·m−2·s−1和1.38g·m–2,相对误差(RE)分别为6.43%、13.17%和11.49%,说明所建模型较好地模拟了苗期高温对温室草莓叶面积变化和干物质生产的影响,可为温室草莓的高温环境管理和调控提供理论依据。
干热风对冬小麦不同穗粒位粒重的影响效应
徐亚楠, 吴玥, 柳斌辉, 宋吉青, 吕国华, 纪冰祎, 张文英, 杨振立, 白文波
2021, 42(07):  583-595.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.005
摘要 ( 5 )   PDF (1538KB) ( 5 )  
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利用自主研制的可移动式干热风发生模拟装置,对耐高温小麦品种济麦22于花后13d(灌浆中期M)和23d(灌浆后期L)进行连续两天的干热风胁迫,设置重度干热风(S)和轻度干热风(M)2个胁迫水平,以明确不同时期和不同等级的干热风灾害对小麦小穗位和粒位粒重分布特征的影响,及其与干热风胁迫程度的关系,为干热风灾害防控提供理论依据。结果表明:不同处理主茎穗和分蘖穗小穗位和粒位粒重均呈现先升后降的二次曲线变化。干热风胁迫会引起小麦穗部小穗位和粒位粒重的降低,表现为灌浆中期干热风胁迫引起小麦穗下部和上部穗粒位总粒重显著降低,对小麦粒位粒重的危害呈现第3粒位(G3)>第1粒位(G1)>第2粒位(G2);灌浆后期胁迫则主要危害小麦穗下部和中部,对小麦粒位粒重的危害表现为G3>G2>G1。初步分析认为,在本模拟试验条件下,灌浆中期干热风引起小麦分蘖穗粒重显著降低,灌浆后期对主茎穗粒重影响更大;灌浆中期和后期干热风胁迫下,小麦G3位粒重减小最为明显。灌浆中期干热风胁迫对小麦粒重的影响大于后期,重度干热风胁迫大于轻度干热风。
光周期对切花菊生长及开花的调控
陆思宇, 杨再强
2021, 42(07):  596-605.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.006
摘要 ( 5 )   PDF (663KB) ( 9 )  
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以‘红面’切花菊(Hongmian)为试材,设置6组光周期处理,分别为昼/夜7h/17h(记为Ph7)、8h/16h(Ph8)、9h/15h(Ph9)、10h/14h(Ph10)、11h/13h(Ph11),以长日照(13~14h)处理为对照CK,研究不同光周期对其生长及开花的影响。记录不同处理现蕾、破蕾、初花、盛花的时间和叶片数,测定分析不同发育期叶片可溶性总糖、蔗糖和蛋白含量,并于不同处理达盛花期时测定其花、茎鲜重以及干物质在不同器官的分配率,以阐明不同光周期对‘红面’菊初花期和出花品质的调控作用,为不同发育期的菊花栽培提出具有针对性的补光建议。结果表明:(1)叶片数随光照时间的增加而增加,并以CK的增加速率最大,Ph11次之,Ph7最小。(2)‘红面’切花菊的花期明显受光照时长的影响,Ph10处理下的菊花从苗期−现蕾、成花耗时均最短,Ph11从初花−花瓣全展开的盛花期耗时最短,Ph7、Ph8和CK花期严重滞后。(3)不同发育期叶片可溶性糖、蛋白含量均呈“M”形变化趋势,两次峰值分别出现在花芽分化期和开花前。可溶性总糖含量以CK最大,Ph11次之;作为可感知光周期信号的信使分子蔗糖,以及可溶性蛋白含量均以Ph10最大。(4)花鲜重以Ph11最大,促花效果显著。因此生产上将秋菊开花时间提前的同时,为保证切花质量,苗期应接受大于11h/d的长日照条件,使菊花苗进行充分的营养生长而不过早诱发花芽分化,以10h/d的光照条件进行诱花处理,花蕾形成且开始成花显色后,花芽分化已不可逆,再将其置于11h/d的光照条件下花瓣可最快全部展开。
农业气象灾害 栏目
基于信息扩散理论分析华北平原夏玉米花期高温热害的风险概率
管玥, 刘佳鸿, 何奇瑾, 李若晨, 糜欣苑, 秦志珩
2021, 42(07):  606-615.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.007
摘要 ( 9 )   PDF (3035KB) ( 16 )  
相关文章 | 计量指标
利用1980−2019年华北平原40个站点的气象数据,将夏玉米花期日最高气温≥35℃持续3d及以上作为高温指标,综合考虑频次和持续时间,制定轻度、中度、重度高温热害等级;利用灾害发生次数和站次比分析夏玉米花期高温热害的变化规律;基于信息扩散理论评估高温热害风险概率,为科学应对夏玉米花期高温热害,保障夏玉米的高产稳产提供依据。结果表明:(1)2010−2019年是华北平原夏玉米受花期高温热害影响加重的阶段,呈现连年发生、范围明显扩大的特征,河南省表现明显。(2)夏玉米花期高温热害高风险区主要为山东西部和河南省,山东西部以轻度热害为主,风险概率在10a一遇以上(≥10%)。河南省受灾范围广、频次高、程度重,重度高温热害的风险概率在10a一遇以上(≥10%)的面积占比为66%,5a一遇以上(≥20%)的面积占比为18%。
农业气象情报 栏目
2021年春季气象条件对农业生产的影响
谭方颖, 赵晓凤, 郑昌玲, 宋迎波
2021, 42(07):  616-619.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.07.008
摘要 ( 13 )   PDF (1218KB) ( 7 )  
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2021年春季(3−5月),大部分地区气温接近常年同期或偏高,平均降水量接近常年同期或偏多,平均日照时数较常年同期略偏少。北方冬麦区降水充沛、温度适宜,利于小麦生长发育和产量形成;春播区大部水热条件良好,利于作物播种出苗,春播进度总体略快于常年。但春季北方多大风沙尘天气,南方部分地区强降雨、冰雹等强对流天气频发,农业生产遭受一定损失;长江中下游地区、西南地区东部等地阴雨寡照,西南和华南部分地区出现旱情,给局部地区夏收粮油作物产量形成和春播作物苗期生长带来不利影响。