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2017年 第38卷 第06期    刊出日期:2017-06-20
论文
封面
2017, 38(06):  1. 
摘要 ( 263 )   PDF (1364KB) ( 231 )  
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目录
2017, 38(06):  2. 
摘要 ( 291 )   PDF (83KB) ( 458 )  
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气候变暖背景下华北平原冬小麦生育期温度条件变化趋势分析
谭凯炎,邬定荣,赵花荣
2017, 38(06):  333-341.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2017.06.001
摘要 ( 1103 )   PDF (634KB) ( 1007 )  
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利用华北平原42个农业气象观测站1981-2010年逐日平均气温和冬小麦发育期观测资料,结合增温试验数据,统计分析冬小麦生长季各月平均气温的变化特征、冬小麦关键发育日期和各主要生育阶段平均气温的变化趋势,以探究气候变暖对华北平原冬小麦生育过程温度条件的影响。结果表明:研究期内华北平原冬小麦生长季的10月、12月和2-6月增温趋势显著,2月平均气温上升线性倾向率最大。气候变暖使冬小麦越冬阶段和返青-拔节阶段的平均温度显著升高,从而导致冬小麦拔节-成熟日期显著提前,但冬小麦冬前生长阶段和拔节-成熟阶段的平均温度则未呈现上升趋势。冬小麦冬前生长阶段的温度环境因播种期适应性推迟而保持基本稳定,拔节-成熟阶段平均温度变化不明显则归因于发育期前移和当地气温的季节性变化特点。气候进一步变暖将使冬小麦冬后发育期提前更多,而拔节-成熟阶段的平均温度则不会明显升高。
不同订正方法下CFSR再分析数据在天山西部山区径流模拟中的应用
高瑞,穆振侠,彭亮,周育琳,尹梓渊,汤瑞
2017, 38(06):  342-352.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2017.06.002
摘要 ( 822 )   PDF (1074KB) ( 1124 )  
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以天山西部山区喀什河流域为典型研究区,基于1990-2000年的水文气象站点实测资料、2005年喀什河流域遥测降水数据及各时间段对应的CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)再分析数据,通过实测站与其最近CFSR站多年月平均降水的比值,CFSR站点处2005年的年降水量与同期遥测年降水量的比值,以及基于实测站点降水数据和各CFSR站点与实测站点最近的CFSR站点的空间关系3种方法对CFSR降水数据进行订正。借助VIC模型,分析不同订正方法下研究区径流的模拟效果。降水时间序列分析结果表明,CFSR降水数据能够较好地在时间和空间上反应喀什河流域内月降水的变化情况。径流模拟结果表明,(1)CFSR降水数据的不同订正方法对径流结果影响较为明显;(2)基于实测站点降水数据以及各CFSR站点与实测站点最近的CFSR站点的空间关系订正的所有CFSR降水,在径流模拟中表现最好,模型率定期和验证期的模型效率系数均在0.80以上,多年径流相对误差在15.0%以内。该订正方法不仅考虑了降水在时间维度上的变化,还考虑其在地理空间维度的变化,较其它两种方法在径流模拟中具有更好的应用前景。
昼夜温差对番茄果实品质动态变化的影响及模拟
袁小康,杨再强
2017, 38(06):  353-360.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2017.06.003
摘要 ( 902 )   PDF (521KB) ( 1076 )  
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为了研究昼夜温差对番茄果实膨大-成熟期各阶段果实品质动态变化的影响,并构建昼夜温差对果实品质影响的模拟模型,以番茄品种“金冠5号”为试验材料,在人工气候箱对坐果后的番茄植株进行昼夜温差处理,设置25℃日平均温度下5个昼夜温差(DIF)水平,即-18℃(16℃/34℃,昼温/夜温)、-12℃(19℃/31℃)、0℃(25℃/25℃)、+12℃(31℃/19℃)、+18℃(34℃/16℃),测定各处理下番茄果实品质指标。结果表明:正昼夜温差可提高番茄果实营养成分含量和品质,而负昼夜温差使其降低。正昼夜温差使可溶性糖、糖酸比、可溶性蛋白、Vc含量增加,+12℃DIF处理下各营养品质含量高于+18℃DIF下,而负昼夜温差使其降低,且随负昼夜温差的增大而降低。有机酸含量在正昼夜温差下减少,而在负昼夜温差下增加。番茄红素含量在+12℃DIF下上升,而在+18℃DIF和负昼夜温差下降低。不同昼夜温差处理下,可溶性糖、可溶性蛋白含量均与辐热积呈Logistic模型关系,通过拟合昼夜温差值与Logistic模型参数的数量关系,得到昼夜温差对可溶性糖、可溶性蛋白动态变化影响的模拟模型。有机酸、Vc含量均与辐热积呈二次多项式关系,通过拟合昼夜温差与二次多项式模型参数的数量关系,得到昼夜温差对有机酸、Vc动态变化影响的模拟模型。检验结果表明,模型模拟效果良好。
节能型日光温室智能加温控制系统设计
宫志宏,董朝阳,于红,黎贞发,薛庆禹
2017, 38(06):  361-368.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2017.06.004
摘要 ( 723 )   PDF (1167KB) ( 1244 )  
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在北方冬季节能型日光温室生产中常出现极端低温天气,气温低于作物致死温度,导致温室作物大幅减产甚至绝收。为精准调控温室温度,降低低温带来的损失,本研究设计了一套日光温室智能加温控制系统,其硬件设备由感知模块、主控模块、通讯模块、伺服模块、执行设备组成。系统实现了日光温室温度环境的智能控制,可自动采集温室内气温数据,并根据主控模块内设置的加温控制阈值实现温度执行设备的自动开关,同时可通过Android远程客户端进行数据查看及执行设备状态控制。系统应用与验证结果表明:二代砖墙日光温室最低温度维持6~8℃,则系统日开启时间需4.9h,日资金投入146元;维持10~12℃,则系统日开启时间6.1h,日资金投入194元。应用过程中系统性能稳定,实现了温度环境的精细化、无人值守智能调控,夜间加温效果良好。
基于APSIM的黄土丘陵区旱地小麦气候适宜性评价
聂志刚,任新庄,李广,董莉霞,马维伟,唐洁,刘小娥,罗永忠
2017, 38(06):  369-377.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2017.06.005
摘要 ( 801 )   PDF (690KB) ( 1225 )  
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为提高旱地小麦气候适宜程度动态分析的能力,利用黄土丘陵典型区域定西1971-2005年逐日气象资料及大田资料,建立小麦日气候适宜度模型,计算各生长阶段(营养生长阶段、营养与生殖生长并进阶段、生殖生长阶段)及全生育期综合气候适宜度,确定气候适宜性综合评价标准。通过本土化APSIM(Agricultural Production System Simulator)平台,模拟小麦逐日生物量,采用动态逼近误差平方和方法,确定气候适宜性诊断分析标准。通过等级百分比比较的方法,检验诊断分析标准,并定量、动态分析2002-2005年旱地小麦各生长阶段及全生育期气候适宜程度。结果表明,基于APSIM的诊断分析标准评价结果与基于综合评价标准的结果相比,气候适宜性等级相同和级差为1的占86%~90%;2002-2005年旱地小麦各生长阶段及全生育期诊断分析结果均为较适宜,与研究区实际情况基本相符。该优化方法为旱地小麦气候适宜性分析的动态跟踪提供了一定技术支持。
黄河三角洲湿地土壤毛管水运动特性研究
李鹏,潘英华,何福红,谭丽丽,季树新
2017, 38(06):  378-387.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2017.06.006
摘要 ( 593 )   PDF (840KB) ( 1175 )  
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以黄河三角洲湿地土壤为研究对象,采用土柱实验方法,设置1.3、1.4、1.5g?cm-3共3个容重处理,实验时长120min,定时测定湿地盐碱土毛管水运动过程及积水入渗过程各指标,并通过Philip模型和Kostiakov模型拟合其动态规律性,以此了解黄河三角洲湿地土壤毛管水过程与运动特性。结果表明,不同容重条件下,湿地盐碱土毛管吸水过程各指标动态变化规律与非盐碱土一致;同等条件下,积水入渗过程各指标值均大于毛管吸水过程,各容重土壤积水入渗的初始入渗率和稳定入渗率分别在0.87~1.93cm?min-1和0.028~0.051cm?min-1,毛管吸水过程的相应指标值分别在0.32~0.43cm?min-1和0.025~0.034cm?min-1,入渗60min时,各容重积水入渗湿润锋距离和累积入渗量分别达到13.58~17.62cm和4.95~6.99cm,是同时刻毛管吸水的1.19~1.22倍和1.13~1.29倍。在实验观测的120min内,3种容重土壤毛管水上升高度与入渗湿润锋、累积毛管吸水量与累积入渗量间均存在显著的正相关关系(P<0.05)。利用Philip模型、Kostiakov模型对土壤毛管吸水过程和积水入渗过程进行模拟,两种模型对3种容重土壤均具有良好的适应性,但Philip模型对毛管吸水过程的模拟效果最佳,其R2值均大于0.9639,Kostiakov模型则更适于积水入渗过程的模拟,其R2值大于0.8819。
一种生物矿质复合材料对猪粪堆肥品质的影响
唐哲仁,李红娜,黄亚丽,阿旺次仁,黄桂荣,张丽,彭怀丽,李斌绪,朱昌雄
2017, 38(06):  388-396.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2017.07.007
摘要 ( 983 )   PDF (850KB) ( 947 )  
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QE制剂是一种含有微生物和矿物质的新型复合材料。为研究该材料对畜禽粪便高温堆肥进程及品质的影响,设置无添加剂(CK)、添加常规微生物菌剂(BJ)、添加QE制剂(QE)共3组处理,并以猪粪为原料,立式密闭发酵塔(容量50t)为反应装置,进行了为期7d的堆肥实验。结果表明:QE组堆温于第3天达到最大值72.7℃,比CK、BJ组分别提前2d、5d,且55℃以上持续天数为4d,高于其它两组处理。QE制剂可以有效提高堆肥的养分含量,堆肥7d后总氮、总磷、总钾含量分别达到2.62%、3.04%、2.29%,比BJ组高16.25%、2.36%、4.09%,比CK组高29.00%、14.72%、16.84%。同时,添加QE制剂的堆肥品质符合国家《有机肥料》(NY525-2012)标准,且优于其它两组处理。此外,QE、BJ组堆肥7d的种子发芽率指数分别为93.33%、90.00%,堆体已完全腐熟,而CK组为31.67%,未腐熟。研究表明,QE制剂在畜禽粪便高温堆肥过程中具有促进升温、加强保温、减少氮素损失、提高养分含量、改善堆肥品质的作用。