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2020年 第41卷 第07期    刊出日期:2020-07-20
论文
封面
2020, 41(07):  1. 
摘要 ( 71 )   PDF (2717KB) ( 64 )  
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目录
2020, 41(07):  2. 
摘要 ( 111 )   PDF (87KB) ( 216 )  
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 夏玉米-冬小麦轮作期土壤呼吸的温度敏感性分析
卢闯,胡海棠,淮贺举,程成,田宇杰,李存军
2020, 41(07):  403-412.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.07.001
摘要 ( 390 )   PDF (1438KB) ( 443 )  
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 研究土壤呼吸和温度敏感性(Q10)的季节变化对丰富农田土壤的碳循环理论具有重要理论和现实意义。采用动态密闭气室法于2018年6月-2019年6月连续监测北京夏玉米-冬小麦轮作期间农田土壤呼吸速率,研究不同作物生育期Q10值和土壤呼吸变化特征,综合分析土壤温度和土壤含水率对土壤呼吸的影响。结果表明:日内尺度上不同作物生育期土壤呼吸变化均呈单峰型,对土壤温度昼夜变化的响应关系呈顺时针近椭圆曲线;Q10具有明显的季节变化特征,夏玉米苗期、拔节-抽雄、开花-成熟3个时期Q10分别为2.27、6.13、1.28,在整个夏玉米季,土壤体积含水率在19.52%~45.43%变化,水分解释了50%的土壤呼吸变化(P<0.05),临界值土壤体积含水率为27.84%(田间持水量的83.83%),土壤温度只能解释夏玉米季土壤呼吸速率变化的3%(P>0.05),Q10为1.29。冬小麦出苗-分蘖期、越冬期、返青-拔节期、孕穗-抽穗期、开花-成熟期Q10分别为4.17、8.41、6.57、2.53、1.92,与土壤温度呈显著负相关关系(P<0.05),温度能够解释冬小麦季土壤呼吸变化的88%(P<0.01),Q10为2.50。在整个轮作周年,土壤温度和土壤含水率分别解释54%(P<0.01)、28%(P<0.05)的土壤呼吸变化,周年尺度的Q10为1.72。可见,在气候变化背景下,使用Q10预测土壤呼吸需采用合适的时间尺度,同时注意土壤水分对Q10模型适用性的影响。
 大跨度外保温型塑料大棚小气候环境测试
董晓星,黄松,余路明,李胜利
2020, 41(07):  413-422.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.07.002
摘要 ( 392 )   PDF (8260KB) ( 281 )  
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 为探明大跨度外保温型塑料大棚内部的小气候环境,有效利用该大棚进行生产,周年监测了大棚内外的温度、相对湿度和光照环境,并对其环境调控效果进行分析。结果表明:大跨度外保温型塑料大棚冬季保温性能良好,地温高且稳定,在河南驻马店地区1月平均室内气温为10.9℃,平均室内地温12.7℃。室内最低气温6.8℃,室内最低地温12.3℃,分别较露地高8.9℃和9.5℃。夏季棚内气温和地温均高于露地,但气温高出幅度较小。棚内晴天、透光率为51.8%~67.5%,受位于棚顶保温被卷的影响,白天棚内存在一条2.0~3.5m宽的移动阴影带。棚内相对湿度大,11月-翌年2月期间,白天和夜间棚内相对湿度均接近饱和。在驻马店地区,大跨度外保温型塑料大棚能基本满足喜温类果菜所需的环境条件,可用于喜温类果菜的周年生产,具有推广应用价值。
 中国富士系苹果主产区花期模拟与分布
柏秦凤,霍治国,王景红,梁轶
2020, 41(07):  423-435.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.07.003
摘要 ( 386 )   PDF (3746KB) ( 786 )  
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 在中国富士系苹果的5个主产区,分别选取花期资料系列较长的山东福山(环渤海湾产区)、河南三门峡(黄河故道产区)、甘肃西峰(黄土高原产区)、云南昭通(西南冷凉高地产区)和新疆阿克苏(新疆产区)作为代表站,利用SPSS统计软件,分析和筛选影响苹果花期的气象要素,构建富士系苹果的花期模拟模型;采用平均绝对误差(MAE)和分级加权满分率计分评判法对模型进行检验,并用代表站周边12个站点的物候观测资料对模型进行外延检验;在此基础上,逐站逐年模拟中国苹果主产区416个气象站1981-2018年富士系苹果始花期和末花期。结果表明:代表站苹果花期模拟模型单站检验满分率66.7%~100.0%,平均绝对误差0.4~3.4d,外延检验平均绝对误差1.2~5.1d。1981-2018年中国不同产区富士系苹果花期时间差异大,并呈提前变化的趋势,提前变化分界点在1997年前后;代表站平均始花期最早与最晚相差27.0d,平均末花期最早与最晚相差18.0d;始花期提前变化幅度1.6~4.5d·10a-1,末花期提前变化幅度1.2~3.8d·10a-1。中国富士系苹果花期空间分布特征表现为由南向北逐渐推迟,平均始花期从西南冷凉高地的3月中旬向北逐渐推迟至环渤海湾产区北部的4月下旬,平均末花期从西南冷凉高地的4月上旬向北逐渐推迟至环渤海湾产区北部的5月上旬。
 采收前LED红蓝光连续照射对水培生菜品质的提升作用
张玉彬,刘文科,杨其长,查凌雁,周成波,邵明杰,王奇,李宝石,吴启保
2020, 41(07):  436-445.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.07.004
摘要 ( 429 )   PDF (742KB) ( 1208 )  
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 在环境可控的植物工厂内,以水培“意大利耐抽薹”生菜(Lactuca sativa L.)为试验材料,于采收前72h,用不同光照强度的LED红蓝光进行连续照射(CL),研究照射对水培生菜叶片C、N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mg、Cu和Zn十种营养元素含量的影响。生菜定植后在6:00-22:00光期下连续培养17d,培养阶段红蓝光光强均为150μmol·m-2·s-1,从定植后第18天开始进行连续72h不同光强的CL处理。试验设置CL光强分别为100、150、200、300和500μmol·m-2 ·s-1(用CL100、CL150、CL200、CL300和CL500表示),并设置全生长期光强为150μmol·m-2·s-1的处理作为对照(CK),其光期为6:00-22:00。结果表明:CK处理下,生菜干物质中P、K、Ca、Mg的含量最高。采收前最后72h用LED红蓝光连续照射后,生菜干物质中C的含量随CL光强的增加而增加,CL100处理下,N和Mn的含量最高,CL300时,Cu的含量最高,CL对Zn的含量无显著影响。生菜干物质中C、N、Fe和Zn的总量在CL500处理下最高;CL200处理下,P和K的总量最高;CL300处理下,Mg和Cu的总量最高。CL光强对Ca和Mg的总量无显著影响。因此,实际生产中可以通过采收前集中连续LED红蓝光照射,达到提高生菜品质或生产富含某种营养元素的功能性蔬菜的目的。
 基于阈值指标分类法的玉米营养生长阶段受旱程度分级
麻雪艳,周广胜,李根
2020, 41(07):  446-458.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.07.005
摘要 ( 367 )   PDF (462KB) ( 606 )  
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 基于田间小区实验,就玉米对不同强度及持续时间的干旱响应进行研究。玉米播种前进行底墒调控,使各小区土壤底墒基本一致。三叶期开始,按照研究区7月多年平均降水量的100%、80%、60%、40%、20%和7%分别进行一次性灌水,此后不再进行灌溉,全生育期利用大型电动遮雨棚遮挡自然降水,随生育时间推移形成6个不同初始土壤水分梯度的持续干旱过程。分析不同处理玉米营养生长阶段(三叶期-拔节期)的形态(株高、叶面积)和生物量(茎干重、叶干重、总干重)指标对干旱程度的响应规律,采用阈值指标分类法(TITAN)确定各生长指标对干旱程度响应规律发生明显改变的临界点,并基于不同指标响应干旱程度临界点的同步性确定玉米植株水平响应干旱程度(D)的临界点,从而将玉米的受旱等级划分为4个等级。结果表明:当0<D≤0.07时,玉米受到轻旱影响,其形态和生物量指标的平均降幅仅为1.2%~3.0%;当0.07<D≤0.47时,玉米受到中旱影响,叶面积和株高的平均降幅分别为15.9%和8.6%,茎、叶干重及总干重的平均降幅分别为18.8%、15.4%和12.4%;当0.47<D≤0.73时,玉米受到重旱影响,叶面积的平均降幅为37.8%,株高的平均降幅为16.9%,茎、叶干重及总干重的平均降幅分别为43.3%、45.2%和28.9%;当0.73<D≤1时,玉米受到特旱影响,叶面积和株高的平均降幅分别为83.6%和53.3%,叶干重和茎干重的降幅均高达90%以上,总干重的平均降幅达87.0%。研究结果可为作物干旱受灾程度的定量分级与评价提供方法和依据。
 甘肃河东地区气象干旱时空变化及干旱危险性分析
黄浩,张勃,马尚谦,马彬,崔艳强,王晓丹,马春荣,陈坤全,张婷
2020, 41(07):  459-469.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.07.006
摘要 ( 396 )   PDF (4532KB) ( 613 )  
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 基于标准化降水蒸散指数(SPEI),利用甘肃河东地区1988-2017年60个气象站月值气候数据,通过线性倾向估计、Mann-Kendall突变检测、小波功率谱、Hurst指数等方法对河东地区干旱事件发生次数、干旱烈度和持续时间3种干旱指标的时空变化、突变、变化周期和趋势延续性进行分析,并对气象干旱危险性进行评估。结果表明:年际变化上,1988?2017年河东地区干旱事件发生次数、干旱烈度和持续时间均呈显著增加趋势(P<0.05),变化倾向率分别为0.31次·10a-1、0.61级·10a-1和0.48个月·10a-1,陇中高原为增加趋势最显著的分区。空间上,干旱事件发生次数、干旱烈度和持续时间呈显著增加的站点占站点总数的比例分别为18.0%、31.1%和26.2%,区域内仅存在少数变化率为负值的站点,但这些站点变化趋势均不显著(P>0.05)。Hovmoller图显示,干旱事件发生次数、干旱烈度和持续时间在时空上具有集聚性,反映河东地区相邻近站点具有类似的干旱时空特征。Hurst指数显示,在未来河东地区的干旱事件发生次数、干旱烈度和持续时间仍会主要呈现增加趋势,但强持续性(Hurst值接近1)的区域范围较小。研究区干旱指标突变年份为1994年,突变后干旱事件发生次数、干旱烈度和持续时间分别增加0.76次、2.29级、1.70个月,体现出近年来干旱化的态势。小波功率谱显示河东地区干旱指标震荡周期均在6a内,反映干旱具有短期波动特征。30a内研究区总体干旱危险性较大的区域为陇中高原,但研究区每10a的干旱危险性分布存在显著差异,1988-1997年河东地区面临的干旱危险性最大,2008-2017年干旱危险性较小。
 2020年春季气象条件对农业生产的影响
何亮,李祎君,钱永兰
2020, 41(07):  470-472.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2020.07.007
摘要 ( 262 )   PDF (1300KB) ( 625 )  
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 2020年春季(3-5月),大部分地区气温接近常年同期或偏高;平均降水量较常年同期略偏少,但黑龙江大部、辽宁大部、河北中部和南部等地降水量偏多;平均日照时数较常年同期偏多。入春以来北方冬麦区降水及时、墒情良好,有利于小麦生长发育和产量形成;北方春播区大部水热适宜,有利于春播作物播种出苗;南方大部气象条件有利于夏收粮油作物产量形成和早稻生长发育。但是,春季出现了3次大范围降温天气(3月27-30日、4月10-12日、4月19-22日)对农业生产有一定不利影响。南方部分地区强降水天气不利春播和早稻生长;4月末北方冬麦区部分地区高温和5月下旬黄淮中西部的干热风天气对小麦灌浆有不利影响。