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当期目录

2019年 第40卷 第03期    刊出日期:2019-03-20
论文
封面
2019, 40(03):  1. 
摘要 ( 103 )   PDF (6991KB) ( 240 )  
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目录
2019, 40(03):  2. 
摘要 ( 138 )   PDF (74KB) ( 321 )  
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水稻格点作物模型在中国区域的不确定性评估
孙擎,杨再强,车向红,杨世琼,王琳,郑晓辉
2019, 40(03):  135-148.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.001
摘要 ( 753 )   PDF (20378KB) ( 1001 )  
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作物模型是评估气候变化对农业生产影响的主要手段之一,但中国对格点作物模型间的比较研究尚处于初始阶段。为全面评估不同作物模型在中国不同区域对水稻产量模拟的有效性,利用联合国粮农组织(FAO)和中国农业农村部种植业管理司(SYB)水稻年平均产量统计资料,对由2种气候资料(AgMERRA和WFDEI-GPCC)和 3种不同种植管理情景(Default、Fullharm和Harmnon情景)驱动的7种全球格点作物模型(CGMS-WOFOST、CLM-CROP、EPIC-BOKU、GEPIC、LPJML、PDSSAT和PEPIC模型)模拟的中国水稻产量进行了对比分析。结果表明:不同格点作物模型之间的模拟结果差异较大,在不同区域不同格点作物模型的模拟效果差异显著,不同格点作物模型对气候变化和种植管理情景的响应和敏感性不同,大部分模拟结果低估了水稻产量。使用不同水稻统计产量数据会对评估结果产生一定的影响。格点作物模型能够一定程度上模拟出水稻产量的年际变化和气候变化对产量的影响,但对于统计水稻产量上升的趋势较难模拟。通过综合分析产量在时间和空间上的波动情况,并利用2种评分方法对模拟表现打分,发现LPJML和PDSSAT在7种格点作物模型中模拟效果最好,同时也对不同气候数据和种植管理情景的变化最敏感,CLM-CROP的模拟效果最差。对不同种植管理情景,Default情景下的模拟效果显著高于Fullharm和Harmnon情景。多种格点作物模型集合平均(MME)可以降低单个格点作物模型模拟的误差,但需对MME中的集合模型进行挑选。
大跨度保温型温室的热环境模拟
方慧,张义,伍纲,程瑞锋,周波,杨其长
2019, 40(03):  149-158.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.002
摘要 ( 895 )   PDF (1037KB) ( 1445 )  
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大跨度保温型温室为拱型钢骨架结构,南北走向,相邻温室间距仅2m,相比于传统日光温室土地利用率提高到91%,且仍具有日光温室节能的特点。为分析和评价该温室的蓄热保温性能,基于温室热传导、对流换热、太阳辐射、天空辐射、作物蒸腾、自然通风等热物理过程,构建了温室内热环境变化模型,并利用Matlab软件对其进行求解,模拟在冬季连续4个典型工作日无加温条件下,每10min的室内空气温度和作物根区温度,并将模拟值与实测值进行对比分析。结果表明,模型对大跨度温室内空气温度模拟的平均绝对误差在±1.3℃之内,模拟值与实测值间直线方程的决定系数(R2)为0.99(n=576),回归估计标准误差(RMSE)和相对误差(RE)分别为1.6℃和16.4%;作物根区温度实测值与模拟值的绝对误差在±0.6℃之内,直线方程的R2为0.91(n=576),RMSE和RE分别为0.76℃和6.7%。模型模拟值与实测值较为一致,可为温室环境精准调控和结构优化设计提供理论依据。
西湖龙井茶开采期影响因子及预报模型
朱兰娟,金志凤,张玉静,王治海,刘敏,范辽生
2019, 40(03):  159-169.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.003
摘要 ( 450 )   PDF (628KB) ( 1436 )  
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基于西湖龙井茶主栽品种(龙井43和龙井群体种)开采期及气象资料,应用积温和逐步回归方法,分别构建西湖龙井茶的积温预报模型和逐步回归预报模型,并利用多元线性回归方法,对两个模型的预报结果进行集成,构建集合预报模型。结果表明:积温预报模型、逐步回归预报模型、集成预报模型均通过0.01水平的显著性检验;龙井43和龙井群体种的积温预报模型回代检验平均绝对误差(MAE)分别为3.6d和2.8d,2a试预报MAE分别为2.5d和1.0d;逐步回归预报模型的回代检验MAE分别为0.9d和1.4d,2a试预报MAE分别为1.6d和0.8d;集成预报模型的回代检验MAE分别为0.7d和1.1d,2a试预报MAE分别为1.3d和0.8d。3种预报模型对西湖龙井茶开采期预报均具有应用价值,集成预报模型较积温预报模型和逐步回归预报模型的预报效果更理想,具有实际生产指导作用。
沙尘和遮阴复合胁迫对西梅叶片光合作用的影响
薛亚荣,巴特尔·巴克
2019, 40(03):  170-179.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.004
摘要 ( 395 )   PDF (857KB) ( 573 )  
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以5a生西梅为研究材料,对其叶片进行轻度沙尘+遮阴复合(1mg·cm-2沙尘+白色纱网1层)和重度沙尘+遮阴复合(5mg·cm-2沙尘+白色纱网3层)两种处理,分别在胁迫10、20、30和40d时测定其光合、叶绿素荧光等参数,探讨长时间沙尘和遮阴复合胁迫下西梅(Prunus domestica L.)叶片光合性能的变化机制。结果表明,两种处理下,随着胁迫时间的延长,总叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chl-a)及叶绿素b(Chl-b)含量均表现为降低趋势。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)随处理时间的延长而下降,胞间CO2浓度(Ci)呈现先下降后上升的趋势,最大荧光(Fm)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/F0)、光化学淬灭(qP)呈下降趋势,初始荧光(F0)、非光学淬灭(NPQ)呈上升趋势。说明沙尘和遮阴复合处理前期气孔因素是西梅光合作用的主要限制因素,处理后期复合胁迫使光合机构受到损伤,非气孔因素成为主要限制因素。复合胁迫影响了西梅叶片的光合参数,但并未对西梅叶片光反应系统造成不可逆的破坏。

花期夜温升高对水稻颖花开放及籽粒结实的影响
张文倩,王亚梁,朱德峰,陈惠哲,向镜,张义凯,张玉屏
2019, 40(03):  180-185.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.005
摘要 ( 491 )   PDF (675KB) ( 631 )  
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利用盆栽常规籼稻黄华占(HHZ)和黄丝占(HSZ),将人工气候箱设置3种昼/夜温度处理,以36℃/25℃(T1)、36℃/29℃(T2)和36℃/33℃(T3),分别代表日最高温升高4℃情况下夜温升高4℃和8℃的情景,以32℃/25℃(CK)为对照。从抽穗扬花当天开始,连续处理7d,每日9:00?11:00逐小时观测开花数、花粉活力以及花药开裂率,处理结束后移至室外,成熟后观测结实率。结果表明:(1)在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻每日的开花高峰期提前1h,两个品种表现一致;(2)在日温升高条件下,花期夜温升高导致水稻花粉活力逐渐下降。夜温升高4℃(T2)和8℃(T3)时,黄华占的花粉活力分别下降 13.6和17.6个百分点,黄丝占的花粉活力分别下降1.1和4.5个百分点,说明黄华占花粉活力对夜温升高较黄丝占更敏感;(3)在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻花药开裂率显著降低(P<0.05),处理时间越长影响越大,在T3处理下,黄华占平均花药开裂率为73.2%,黄丝占为79.0%;(4)夜温升高导致水稻结实率下降,黄华占与黄丝占表现趋势一致,黄华占对夜温升高更为敏感。结实率下降的主要原因为花药开裂率与花粉活力的降低。
钟模型法建立甘蔗发育期模拟模型
陈潇,冯利平,彭明喜,陈燕丽
2019, 40(03):  186-194.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.006
摘要 ( 888 )   PDF (902KB) ( 660 )  
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基于作物发育动态理论模型原理及钟模型方法构建甘蔗发育期模拟模型(SDSM,sugarcane development simulation model),模拟新植蔗和多年宿根蔗不同发育期。利用广西甘蔗主产区(宜州、沙塘、来宾、扶绥、贵港)的甘蔗发育期多年观测资料及同期气象数据,结合甘蔗各发育阶段的三基点温度指标,通过试错法确定甘蔗发育期模拟模型(SDSM)参数,模拟新植蔗、宿根蔗各发育期(播种-出苗、出苗-分蘖、分蘖-茎伸长、茎伸长-工艺成熟)。通过模拟值与实测值对比分析,对模拟效果进行评价。结果表明:模型具有较强的机理性,模型中基本发育函数部分反映了品种的基因特性,模型能够有效模拟甘蔗的发育期。新植蔗各发育阶段NRMSE在5.2%~26.31%,播种-出苗阶段模拟值与实测值相差8.1d,出苗-分蘖相差7.4d,分蘖-茎伸长相差4.6d,茎伸长-工艺成熟相差7.4d;宿根蔗各发育阶段NRMSE在6.52%~21.66%,上一年工艺成熟-发株阶段模拟值与实测值相差8.8d,发株-分蘖相差8.7d,分蘖-茎伸长相差7.5d,茎伸长-工艺成熟相差9.9d。说明模拟值与实测值具有较好的一致性与相关性,模型可以实现对甘蔗发育期的预测。

2018年秋收作物生长季农业气象条件评价
刘维,宋迎波,韩丽娟
2019, 40(03):  195-198.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.007
摘要 ( 343 )   PDF (1351KB) ( 464 )  
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基于2412个气象台站观测数据,利用作物气候适宜度模型等方法,分析了2018年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物生长季的农业气象条件。结果表明,秋收作物生长季内,农区大部分地区≥10℃积温较常年同期偏多50~300℃·d,热量条件好,降水量偏多,土壤墒情适宜。夏季光热充足,利于玉米、水稻、大豆等作物开花授粉、灌浆结实以及棉花开花、结铃。总体上秋收作物生育期内干旱、暴雨洪涝等灾害影响偏轻,气象条件利于作物生长发育和产量形成,但内蒙古东部和东北地区西部春播期旱情、入汛后部分地区台风和强降雨、中东部地区夏季高温等,对作物生长发育和产量形成造成一定不利影响。