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当期目录

2020年 第41卷 第04期    刊出日期:2020-04-20
论文
封面
2020, 41(04):  1. 
摘要 ( 71 )   PDF (2749KB) ( 94 )  
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目录
2020, 41(04):  2. 
摘要 ( 93 )   PDF (136KB) ( 201 )  
相关文章 | 计量指标
 亚洲热带森林减少的增温效应及其影响机制
薛颖,徐希燕,胡正华,贾根锁,张潇艳,马薇
2020, 41(04):  191-200.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.04.001
摘要 ( 340 )   PDF (1908KB) ( 696 )  
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 由于森林砍伐和火灾,近年来热带森林面积呈减少趋势,且森林减少的速率不断上升。热带森林覆盖的减少通过改变地表的热量、水分和物质循环,影响着热带气候。为了解热带森林减少对热带气候的影响,本研究采用窗口搜索的方法,利用森林变化遥感产品识别亚洲森林覆盖损失,计算同个窗口内相邻森林减少区与未改变森林覆盖区的地表温度(LST),地表净短波辐射(SW)和潜热通量(LE)的差异,从而评估2000-2017年亚洲热带雨林和季雨林两种森林类型的减少对地表温度的影响及其影响机制。结果表明:(1)亚洲热带雨林累计减少(2000-2017)使日均地表温度上升了1.7±0.7℃,地表净短波辐射下降7.2±0.9Wm-2,潜热通量增加8.9±4.4Wm-2。(2)热带季雨林减少使日均地表温度上升2.1±0.9℃,地表净短波辐射下降7.1±1.0Wm-2,潜热通量与热带雨林表现出相反的变化趋势,减少了3.9±9.2Wm-2。(3)热带雨林的减少对地表温度、地表净短波辐射和潜热通量变化影响的季节差异很小;热带季雨林的减少使地表温度、地表净短波辐射和潜热通量变化则存在明显的季节差异,这主要是由于季雨林区域降水对地表水分供应的季节性差异导致。(4)地表净短波辐射和潜热通量的净热量变化(△SW-△LE)一定程度上能够决定热带季雨林区地表温度的变化,但不能解释热带雨林区地表温度的变化。因此,在气候变化背景下,热带地区应采取措施阻止森林减少,缓解土地覆盖变化带来的变暖压力。
 基于Penman-Monteith模型的低丘红壤区稻田蒸散模拟
文建川,景元书,韩丽娟
2020, 41(04):  201-210.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.04.002
摘要 ( 313 )   PDF (863KB) ( 482 )  
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 基于低丘红壤区稻田波文比仪测量值和小气候观测资料,将8种组合形式的Jarvis公式和Irmak公式应用到Penman-Monteith模型中,组成9种蒸散模型,模拟稻田全生育期的逐时蒸散量,以波文比仪观测的蒸散量作为实测值检验模型精度。结果表明:PM_Irmak模型对水稻全生育期的蒸散模拟效果在所有模型中最好,均方根误差和平均绝对误差最小,分别为0.064和0.049mm·h-1 ,确定系数、纳什效率系数和一致性指数最高,分别为0.940、0.922和0.953。8种PM_Jarvis模型模拟蒸散的日动态变化值在水稻返青期均明显小于实测值,PM_Irmak模型模拟蒸散的日动态变化值在整个生育期与实测值均较为接近。由此可见,Irmak公式应用到PM模型后模拟精度较高,可为低丘红壤区稻田蒸散研究提供参考。
 基于稻田实测温度的水稻模型ORYZA2000应用
郭建茂,王星宇,刘慎彬,钱娅,李羚
2020, 41(04):  211-221.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.04.003
摘要 ( 864 )   PDF (1438KB) ( 879 )  
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 利用安徽省淮南市寿县水稻试验站2016?2018年水稻高温热害田间试验观测数据和气象数据,对ORYZA2000水稻模型进行本地化定标,再运用其对稻田实测温度和台站温度进行对比模拟研究,分析稻田不同高度的实际温度与台站温度的差别及其对ORYZA2000水稻模型模拟结果的影响。结果表明:(1)获取田间离地35、75、125cm处气温,并将各高度田间气温组合成稻田组合温度,代表田间水稻冠层的生境温度,将这4种温度及台站温度进行比较,在平均日最高温度方面,以稻田组合温度最高,高于台站温度近2.5℃;在平均日最低温度方面,田间各高度温度与台站温度相比差距相对较小。(2)本地化作物参数定标后,ORYZA2000水稻模型在模拟寿县水稻生育期和生物量方面精度较高,其中作物生育期及地面总生物量(WAGT)模拟精度最高。(3)在水稻产量模拟方面,利用稻田组合温度的产量模拟效果优于台站温度,稻田组合温度和台站温度模拟产量的NRMSE分别为4.2%和6.1%。研究表明,ORYZA2000水稻模型模拟中采用实际田间温度比采用气象台站温度更为合理,尤其在可能发生水稻高温热害时精度更高。
 大穗型水稻品种剪叶处理后灌浆结实期源库关系分析
陈建珍,闫浩亮,杨前玉,田小海
2020, 41(04):  222-229.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.04.004
摘要 ( 339 )   PDF (554KB) ( 425 )  
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 以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,2015年在大田栽培条件下分期播种,研究剪叶处理对不同水稻品种灌浆结实、叶片可溶性糖含量、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)含量等的影响,探讨大穗型水稻品种灌浆期间的源库关系。结果表明,(1)与对照相比,剪叶处理中,BL006和R-农白的千粒重显著降低24.34%和7.86%;BL006不同部位的千粒重均显著降低,R-农白仅上部二次枝梗的千粒重显著降低;两个品种的平均灌浆速率降低,到达灌浆峰值的时间提前,高速灌浆和总灌浆持续期缩短,但是,R-农白的起始灌浆速率提高。(2)与对照相比,剪叶处理中,BL006和R-农白剩余叶片的可溶性糖含量降低,但是,R-农白灌浆初期的可溶性糖含量显著提高40.59%。(3)与对照相比,剪叶处理中茎鞘NSC含量显著降低,无前期的积累过程;R-农白茎鞘NSC的输出时间提前到齐穗期;BL006和R-农白茎鞘NSC转运量显著降低23.32%和27.41%,转运率升高6.93%和18.88%,R-农白茎鞘NSC对籽粒的贡献率显著降低2.14%。试验结果表明,水稻剪叶处理中,库源比(粒叶比)增大,叶片可溶性糖和茎鞘NSC的输出增加,但无法弥补源的不足,导致籽粒灌浆速率降低、灌浆持续期(尤其是高速灌浆)缩短、千粒重降低。适当扩大库容,可协调源-流-库的关系,发掘大穗型水稻品种R-农白的高产潜力,从而促进大穗型水稻品种高产稳产。
 菠萝园冬季防寒覆盖的调控效果
刘传和,贺涵,匡石滋,肖维强,邵雪花,赖多
2020, 41(04):  230-239.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.04.005
摘要 ( 335 )   PDF (3650KB) ( 529 )  
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 在广东菠萝[Ananas comosus (L.) Merr.]园试点,以不覆盖为对照,设置黑色网纱、灰色网纱和白色薄膜(分别简称黑网、灰网和白膜)3个覆盖处理进行冬季防寒试验,观测菠萝植株叶片冠层外围微环境温湿度、光照强度以及菠萝冬季生长情况、果实品质指标,以探明菠萝园冬季防寒覆盖的调控效果。结果表明:黑网、灰网和白膜覆盖处理菠萝植株新抽叶片数增多、叶片生长量提高(P<0.05)。黑网、灰网和白膜覆盖对菠萝叶片冠层外围微环境温度影响不显著,但覆盖处理后湿度显著提高(P<0.05),光照强度显著降低(P<0.05)。黑网、灰网和白膜覆盖对菠萝果实大小无明显影响;黑网覆盖降低了菠萝果实可溶性固形物含量,提高了可滴定酸含量(P<0.05),灰网和白膜覆盖降低了菠萝果实果肉色泽b*值(P<0.05);黑网、灰网和白膜覆盖对菠萝果实香气物质形成无明显影响。说明黑网、灰网、白膜3个覆盖防寒处理均能促进冬季营养生长期菠萝植株生长,白膜覆盖的促进作用最明显;灰网、白膜覆盖防寒处理对菠萝果实品质的影响相对较小。
 水分胁迫下氮素增加对玉米生长的抑制作用
邢换丽,周文彬,郝卫平,李丽,王超,马海洋,王耀生
2020, 41(04):  240-252.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.04.006
摘要 ( 347 )   PDF (661KB) ( 1635 )  
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 水分和氮素是影响玉米生长发育的重要因子。在干旱和土壤贫瘠条件下,作物的生长和生理过程受到水分和氮素的交互作用。因此,研究水分胁迫下不同施氮水平对玉米叶片光合生理及根系形态的影响可以为玉米栽培中水氮的高效管理提供科学理论依据。利用温室盆栽试验,在中度水分胁迫(W1,40%~50%田间持水量)、轻度水分胁迫(W2,60%~70%田间持水量)和充足供水(W3,75%~90%田间持水量)三个水分处理下设置低氮(N1,1.0g·盆-1)、中氮(N2.5,2.5g·盆-1)和高氮(N5,5.0g·盆-1)三个施氮水平,研究玉米的生长状况、叶片气体交换参数、光和二氧化碳响应曲线和根系形态等。结果表明:在不同水分条件下玉米对氮素的生理响应过程不同。水分胁迫下根长和根系比表面积较充足供水处理显著增加,增幅分别为106.39%~208.82%和45.81%~105.85%,根干重在中度水分胁迫下降低23.94%~36.61%;此时增加施氮量尤其是高氮处理,玉米的根长和根系比表面积比水分胁迫下低氮处理显著降低41.85%~54.10%和18.68%,根干重比中度水分胁迫下低氮处理显著降低33.75%。因此,水分胁迫下施氮加剧了根际的水分胁迫,造成根水势下降,进而影响地上部分叶片的气孔导度(Gs)及二氧化碳和光的利用效率。水分胁迫和施氮处理均影响玉米叶片的光和CO2响应曲线,水分处理的影响更显著。相同施氮水平下,随着水分胁迫程度的加剧,光响应曲线参数暗呼吸速率(Rd)、最大净光合速率(Amax)和饱和光强(Qsat)以及CO2响应曲线参数初始羧化效率(a)、光呼吸速率(Rp)、光合能力(Amax)和高氮条件下的饱和胞间CO2浓度(Cisat)均呈下降趋势,前者参数变化显著,而且中度水分胁迫下,增加施氮量进一步降低了这些参数,即水分胁迫下氮素进一步抑制了植株的光合性能;同时,中度水分胁迫下叶片Gs和光合速率(An)分别显著降低32.37%~51.97%和41.85%~56.14%,而中度水分胁迫下增加施氮量尤其是高氮处理可以使Gs和An较低氮处理分别降低35.81%和30.71%。水分胁迫促进根长和根系比表面积增加,而水分胁迫下,增施氮肥不仅未缓解水分胁迫,反而抑制根长和根系比表面积的增加,加剧了根系的水分胁迫,造成根水势降低,进而影响了地上部分叶片的Gs,并削弱了叶片的光合性能即降低了对CO2和光能的利用能力,这些气孔和非气孔因素最终抑制了光合作用,导致光合碳同化能力降低,影响了根系生物量的积累。
 开花期复水对受旱冬小麦叶片状态和产量结构的补偿效应
江梦圆,薛晓萍,杨再强,赵红,董智强,徐祎,邹俊丽
2020, 41(04):  253-262.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.04.007
摘要 ( 312 )   PDF (587KB) ( 527 )  
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 以冬小麦“济麦22”为供试品种,于拔节?开花期设置4个水平的水分控制试验:在拔节前将各小区20cm土层土壤湿度控制在60%左右,拔节期(4月2日)按照正常补水量(75mm)的80%(W1)、50%(W2)、25%(W3)和0%(W4)进行一次性灌溉,之后不再补水,使各处理植株在不同时段受到不同程度的干旱胁迫;以正常灌溉管理的大田为对照(CK,土壤湿度保持在65%~75%)。然后于开花期(4月26日)统一复水至土壤湿度达90%,直至冬小麦成熟土壤湿度与CK保持一致。分别观测干旱胁迫和复水条件下冬小麦单株叶面积、叶片含水率、叶绿素含量、产量及产量结构等数据,研究复水对不同强度干旱胁迫下冬小麦生长发育的补偿效应。结果表明:拔节?开花期干旱处理后,冬小麦叶片含水率、叶面积和叶绿素含量均有不同程度的降低,干旱程度越重,降低幅度越大。复水后,W1、W2和W3处理叶片含水率和叶面积均能恢复至CK水平,恢复所需时间与胁迫程度正相关;叶绿素含量的恢复程度随胁迫程度的升高而降低。W4处理的复水补偿效应最弱,叶片含水率、叶面积和叶绿素含量均显著低于CK,降幅分别为8.7%、21.2%和32.3%。控水末期,4个干旱处理组中仅W4处理达特旱水平,可见,特旱水平下的胁迫将引起冬小麦叶片不可逆损伤,复水后仍无法恢复。干旱胁迫导致冬小麦产量和穗粒数呈减少趋势,不孕小穗率呈增加趋势,其变化幅度与干旱胁迫程度有关。与CK相比,各处理组冬小麦产量及不孕小穗率均有显著差异;对穗粒数而言,仅W3、W4处理达显著水平,降幅为20.0%和23.3%。花后复水各处理组的千粒重均能达到CK水平,表现出明显的补偿效应。由此可知,产量及产量构成要素中千粒重的复水补偿效应最明显,其次是穗粒数,产量和不孕小穗率最弱。