用茎流计研究冬小麦蒸腾规律

通过田间试验及理论计算，验证了对茎流计在测量作物蒸腾方面的实用价值。试验观测表明，白天的作物蒸腾变化与太阳辐射值有很强的相关关系，太阳辐射是白天作物蒸的主要影响因素；作物夜晚的蒸腾变化主要受气温、风速、空气饱和差等因素的影响。通常，作物夜晚没有蒸腾，但在气温较高，风速较大的夜晚，作物就会产生很小的蒸腾，在天气晴朗的夜晚，作物夜晚蒸腾速率的变化遵循着一定的规律。     

参考作物蒸发蒸腾量的气象因子响应模型

基于江苏省南通市2000～2004年的旬气象资料,用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算了参考作物蒸发蒸腾量,研究了参考作物蒸发蒸腾量与最高气温、最低气温、平均气温、相对湿度、日照时数、风速和气压等气象因素间的关系,建立了参考作物蒸发蒸腾量的响应模型.结果表明,参考作物蒸发蒸腾量与"温度因子"的关系最强,其次为"湿度和日照因子","风速因子"也有一定的影响,"气压因子"影响作用则稍弱;建立的气象因子响应模型模拟精度较高,可以简化参考作物蒸发蒸腾量计算.     

泾惠渠灌区作物需水量特征及影响因素分析

通过CROPWAT模型分析泾惠渠灌区冬小麦和玉米蒸发蒸腾量及灌溉需水量的变化,同时运用SPSS软件,计算灌区作物需水量与气象因子的相关系数,分析结果表明:冬小麦整个生育期蒸发蒸腾量平均值为634.04 mm,蒸发蒸腾量最高峰出现在4月中旬—5月中旬,灌区各分区蒸发蒸腾量趋势基本一致;玉米蒸发蒸腾量平均值为525.22 mm,蒸发蒸腾量高峰期出现在7月中旬—8月下旬,其中三原最大为535.97 mm,富平最小为514.68 mm;灌区冬小麦在播种—越冬期灌溉需水量最低,返青—拔节期需水量增加;灌区玉米在拔节—抽雄期需水量增加,灌溉平均需水量为133.04 mm;7月—8月为籽粒形成乳熟期,需水量为359.15 mm,至9月下旬,玉米灌溉需水量下降;灌区作物需水量与气温呈正相关,与降水呈负相关,与风速和相对湿度相关性较小,气温、日照时数和相对湿度是影响作物需水量的主要因素.     

温室内黄瓜叶温变化特性的试验研究

考察了充分供水和水分亏缺条件下温室内黄瓜叶温变化的差异及其与相关作物生理信息的关系。结果表明．叶温与叶面蒸腾的Pearson相关系数R^2达到了0．7以上．叶面蒸腾是影响叶温变化的内在因素．供水条件的不同影响了作物蒸腾的变化。从而导致作物叶温变化的差异。采用通径分析的方法。分析了气温、饱和水汽压差（VPD）和光量子通量（PAR）等主要气象因子对叶温的影响。结果表明，叶温与各环境因子的相关系数R^2≥0．86．气温的变化直接作用于叶温．饱和水汽压差（VPD）和光量子通量（PAR）都通过气温的间接作用影响着叶温的变化．3个环境因子对叶温影响程度依次为气温〉VPD〉PAR。     

泾惠渠灌区作物需水量特征及影响因素

通过CROPWAT模型分析泾惠渠灌区冬小麦和玉米蒸发蒸腾量及灌溉需水量的变化,同时运用SPSS软件,计算灌区作物需水量与气象因子的相关系数,分析结果表明:冬小麦整个生育期蒸发蒸腾量平均值为634.04 mm,蒸发蒸腾量最高峰出现在4月中旬—5月中旬,灌区各分区蒸发蒸腾量趋势基本一致;玉米蒸发蒸腾量平均值为525.22 mm,蒸发蒸腾量高峰期出现在7月中旬—8月下旬,其中三原最大为535.97 mm,富平最小为514.68 mm;灌区冬小麦在播种—越冬期灌溉需水量最低,返青—拔节期需水量增加;灌区玉米在拔节—抽雄期需水量增加,灌溉平均需水量为133.04 mm;7月—8月为籽粒形成乳熟期,需水量为359.15 mm,至9月下旬,玉米灌溉需水量下降;灌区作物需水量与气温呈正相关,与降水呈负相关,与风速和相对湿度相关性较小,气温、日照时数和相对湿度是影响作物需水量的主要因素.     

东北地区参考作物蒸发蒸腾量随时间变化的研究

根据选取的东北地区9个代表站1973-2003年的气象资料,应用Penman-Monteith公式计算了31年间逐月参考作物蒸发蒸腾量(ET0),对参考作物蒸发蒸腾量及气象要素的年际变化特征、月际变化特征及趋势进行了分析,应用统计检验方法分析了影响东北地区参考作物蒸发蒸腾量变化的主要气象因素。结果表明:近31年间东北地区ET0值呈现缓慢下降趋势,年内ET0值分布以5-8月份最高,1月份最低。影响ET0的主要气候要素为日照、风速和温度。     

河南省主粮作物需水量变化趋势与成因分析

河南省是我国粮食主产区,研究河南省主粮作物的灌溉需水变化规律可为水分高效管理和节水增粮提供实践参考。基于河南省18个气象站点1958—2013年逐日气象观测资料,根据FAO推荐的Penman-Monteith公式计算参考作物蒸发蒸腾量及冬小麦和夏玉米各生育期需水量,利用时间序列分析法和Arc GIS普通克里金插值法研究需水量时空变化特征,采用通径分析法研究作物需水量的变化成因。结果表明:河南省近56 a来年均参考作物蒸发蒸腾量为807.0 mm/a,日均蒸发蒸腾量为2.2 mm/d,呈波动减少趋势,其中西北和东南地区参考作物蒸发蒸腾量最大,豫西地区的参考作物蒸发蒸腾量跨度较大。冬小麦和夏玉米的净灌溉需水量分别为350~525 mm和243~368 mm,灌溉需求指数随经度和纬度的增加而增大,冬小麦生长对灌溉的依赖程度高于夏玉米。影响河南省主粮作物需水量的气象因子主要为气温、水汽压、日照、最高气温和风速。     

塑料大棚内太阳能贮热系统

一、太阳能贮热系统的原理 塑料大棚内由于温室效应,在早春和晚秋季节,白天棚内的气温往往高于作物所需温度,即有多余的太阳能;而在夜晚,棚内气温往往低于作物所需温度,需要补充热量。太阳能贮热系统,就是利用风机把白天棚内的热空气经管道送入地下,通过地下管     

黑河流域近53年气候变化对参考作物腾发量影响研究

全球气候变化已成既定事实,其直接影响着陆地蒸散发及水平衡。基于Mann-Kendall非参数检验法、Pettitt突变点检验法以及GIS的空间分析功能,分析了黑河流域16个站点1960-2012年风速、气温、湿度、净辐射和参考作物腾发量(ET_0)的时空变化特征,并采用去气象因子趋势法评估了气候变化对ET_0的影响。结果表明:黑河流域平均风速、平均相对湿度、净辐射呈减少趋势,平均气温呈显著增加趋势;在气候变化背景下,流域参考作物腾发量年均减少0.37mm。各站年ET_0与气温、风速、净辐射呈正相关,与相对湿度呈负相关,且影响ET_0的主要气象要素是气温和风速。额济纳旗和高台参考作物腾发量的变化很大程度上决定着流域参考作物腾发量的变化。ET_0和各气候因子均存在明显的突变点和时空差异;流域ET_0的变化也存在时空差异,风速变化是导致其空间差异的主要原因。     

滇中水稻不同灌溉模式需水规律及水分生产率研究

以滇中嵩明和大理两地水稻为例,于2015年开展了嵩明水稻间歇灌溉与淹水灌溉、大理水稻淹水灌溉下的需水规律及水分生产率试验研究。结果表明,滇中有比较突出的春旱现象,水稻日均蒸发蒸腾量在分蘖期最大,分蘖期以后持续减少,这与内地蒸发蒸腾峰值出现在拔节孕穗或抽穗开花期存在差异。大理水稻作物系数比嵩明要大,主要是品种原因,两地气象因素影响也较大。温度、风速和相对湿度3种气象要素都对作物系数变化产生较大影响,温度是主导气象因素。与淹灌相比,嵩明水稻间歇灌溉节水23.4%。间歇灌溉的节水能力主要来自于提高降雨利用率,减少渗漏量,并在一定程度上降低蒸发蒸腾量。大理水稻亩产比嵩明高出较多,相应的水分生产率也比嵩明高。     

Evaluating evaporation from field crops using airborne radiometry and ground-based meteorological data

Summary Airborne measurements of reflected solar and emitted thermal radiation were combined with ground-based measurements of incoming solar radiation, air temperature, windspeed, and vapor pressure to calculate instantaneous evaporation (LE) rates using a form of the Penman equation. Estimates of evaporation over cotton, wheat, and alfalfa fields were obtained on 5 days during a one-year period. A Bowen ratio apparatus, employed simultaneously, provided ground-based measurements of evaporation. Comparison of the airborne and ground techniques showed good agreement, with the greatest difference being about 12% for the instantaneous values. Estimates of daily (24 h) evaporation were made from the instantaneous data. On three of the five days, the difference between the two techniques was less than 8%, with the greatest difference being 25%. The results demonstrate that airborne remote sensing techniques can be used to obtain spatially distributed values of evaporation over agricultural fields.     

冬小麦叶片水势、气孔阻力、蒸腾速率与环境因素的关系

本文依据田间试验资料,分析了冬小麦叶片水势、气孔阻力和蒸腾速率在不同土壤基质势条件下的日变化规律,探讨了其与土壤基质势和天气条件(光照强度、净辐射、饱和差、气温)之间的关系,建立了叶片水势、气孔阻力、蒸腾速率与环境因素间的定量关系式。     

环境因子对温室甜瓜蒸腾的驱动和调控效应研究

为探明温室环境对甜瓜蒸腾的驱动和调控机理,以土壤相对含水率、空气温度、相对湿度和光辐射量为试验因素,按四因素五水平二次回归正交旋转组合设计,测定了不同环境因子组合下甜瓜叶片蒸腾速率和气孔导度。利用水量平衡法控制土壤含水率,用Li-6400型光合仪叶室控制温度、相对湿度和光辐射量,定量分析了瞬时尺度上土壤和气象环境因子对甜瓜叶片蒸腾速率影响的的主效应、单因子效应、边际效应和交互作用,建立了环境因子驱动的蒸腾速率模型。研究结果表明:除相对湿度外,土壤相对含水率、空气温度和光辐射量对蒸腾速率均为正效应,其中土壤相对含水率和空气温度的单因子效应趋近线性函数,光辐射量和相对湿度的单因子效应分别为开口向上和向下抛物线函数;土壤相对含水率和空气温度的边际效应随编码值的递增变化较平缓,且在试验编码范围内均为正效应,光辐射量和相对湿度对蒸腾的边际效应随编码值的增加分别呈显著递增和递减趋势,其正负效应临界编码值分别为-0.69和-1.49;环境因子对蒸腾的影响存在交互作用,表现为协同促进或拮抗调控作用,大气水汽压亏缺是环境影响蒸腾的重要中转因子,在瞬时尺度叶片蒸腾的调控中起主导作用。     

太阳辐射及影响环境因子与核桃灌溉平衡分析

为了探究太阳辐射、温度及相对湿度对于核桃灌溉需求的影响,确定最适宜核桃生长的灌溉量,设计了核桃灌溉平衡分析系统。结果表明:温度、相对湿度变化趋势滞于太阳辐射变化。同时,确定建立蒸腾作用模型参数,建立核桃蒸腾作用模型,进而建立蒸发蒸腾量和蒸腾量之间的关系,并采用经验公式,计算核桃耗水量。采用正交实验分析,以产量及出核率为指标,探究不同生长时期最优用水量及最重要时期。最后,综合产量及出核率分析结果,确定了核桃生长不同时期最优灌溉量。     

冬小麦幼苗水力提升及与相关生理指标间的关系

在室内条件下,监测了发芽后30 d冬小麦幼苗在蒸馏水及Hoagland营养液培养条件下夜间水力提升的数量及其与蒸腾速率、气孔导度、根干质量、茎叶干质量以及根/茎等之间的关系。结果表明,冬小麦幼苗夜间蒸腾速率呈单峰曲线变化,在00:00达到最高。蒸馏水处理和Hoagland营养液处理的平均夜间蒸腾速率分别为2.34和1.85 mmolH2O/(m2.s)。从20:00到次日06:00,Hoagland营养液处理的冬小麦幼苗水力提升量为32.84mg/株,显著高于蒸馏水处理的13.68 mg/株。相关分析表明,冬小麦幼苗夜间水力提升量与蒸腾速率呈显著负相关关系,与根/茎呈显著正相关关系,和气孔导度无相关关系。可为冬小麦水分精准管理提供理论依据。     

Overestimation of soybean crop transpiration by sap flow measurements under field conditions in Central Portugal

Direct measurements of the xylem sap flow by the stem heat balance technique can be a valuable aid for determining the irrigation demand of field crops. In the present study, soybean (Glycine max (L.) Merr.) sap flow was evaluated under well-watered and water-stressed conditions using Dynamax SGA10 sap flow gauges. Solar radiation was measured continuously throughout the growing season. Soil water content was measured before and after each irrigation. There was a close relationship between solar radiation and xylem sap flow. The water flux in the soybean stems responded realistically to changes in the soil water content. However, the absolute values of sap flow were highly questionable. Calculating crop transpiration from sap flow measurements, the results were up to 4 times as high as calculated transpiration from soil moisture data and simulated transpiration using the locally calibrated soybean crop growth model SOYGRO. A sensitivity analysis of the stem heat balance technique gave no indications of technique or input errors. The gauge design was possibly not appropriate for the outdoor installation on soybeans.     

玛纳斯河流域荒漠植被单株茎干液流及光合蒸腾特性研究

植物茎干液流量可表征其蒸腾耗水量,反映植被水分传输状况,可用于计算植被生态需水量。以玛纳斯河流域古尔班通古特沙漠南缘典型荒漠植被梭梭、柽柳为研究对象,通过数据监测,研究植被茎干液流及光合蒸腾特性,分析气象因子及土壤含水率对茎干液流的影响。结果表明：（1）梭梭、柽柳茎干液流速率呈明显的昼夜变化规律,白天液流速率远高于夜间。（2）梭梭的净光合速率日变化模式为双峰型;柽柳为单峰型。（3）梭梭蒸腾速率的日变化有明显上升和下降过程,柽柳趋势不明显,呈小幅震荡。（4）液流速率变化与相对空气湿度呈负相关,空气湿度高时液流速率低;气温、总辐射与液流速率的变化趋势基本一致,液流速率随着气温或总辐射的增强而增大。（5）随着土壤含水率降低,液流速率降低。     

不同通风方式日光温室微环境模拟与作物蒸腾研究

日光温室后墙蓄热降低了通风降温效率,高温会刺激植物水分蒸腾,降低水资源利用率。本文以北京市通州区日光温室为研究对象,在原有的上、下通风口基础上,增设后墙通风口。基于DO辐射模型、组分输运模型和多孔介质模型建立了日光温室的计算流体力学（CFD）模型,探究了不同通风方式下温室微环境状况,并结合作物蒸腾模型分析获得了作物蒸腾特征。结果表明,气温变化会直接影响作物蒸腾强度,两者空间分布特征一致。中午温室高温,开启后墙、下通风口,较原来开启上、下通风口,气流走向相似,因减少部分蓄热墙体,降温效率提高5.7%,蒸腾量下降0.020mm/h,开启后墙、上、下通风口,蒸腾量较原来下降0.005mm/h。开启后墙、上通风口,由于两通风口靠近一侧且距离作物较远,只能形成北侧局部降温,降温效率下降10.3%,除湿效率较原来提高5.7%,蒸腾量升高0.035mm/h。此外,在通风口组合中,将靠下的通风口设置在迎风方向,可减少外界来风能量、动量损失,以提高通风降温效率。研究结果可为日光温室微环境调节提供参考。     

涝渍胁迫对冬小麦净光合速率变化的影响

在水位调控技术的基础上,采用田间试验研究了麦田水位调控下,冬小麦不同生育期、不同农田水层深度、地下水埋深下净光合速率变化规律.研究结果表明,淹水水位较浅且历时适中对冬小麦的净光合速率影响最小,相同水位、相同淹水历时条件下,水位回落速度越快净光合速率越大;不同控水条件下,冬小麦各生育期净光合速率日变化曲线呈“M”形.上午随光合有效辐射增强和温度的升高急剧增大,下午随有效辐射减弱和温度的降低大幅度下降,中午变化较缓,净光合速率峰值出现在11:00和13:00左右,12:00左右有明显的下降,即出现“午休”现象;此外,小麦净光合速率与光合有效辐射、太阳总辐射、大气温度、空气相对湿度和风速存在一定的相关性,其中净光合速率与太阳总辐射、光合有效辐射、空气温度有较强的相关性,与空气湿度和风速相关性较弱.     

基于BP-NN的温室膜下滴灌茄子蒸腾速率预测模型

通过田间试验,对温室膜下滴灌茄子冠层叶片蒸腾速率的变化规律进行了深入研究。通过分析温室内地面温度、相对湿度、植株冠层温度、气压、水面蒸发、太阳辐射等6个环境参数与茄子蒸腾速率的综合影响关系,确定了网络拓扑结构为6-9-1。并应用MATLAB软件,选择Levenberg-Marquardt(L-M)优化算法,建立了基于Back Propagation(BP)神经网络的温室膜下滴灌茄子蒸腾速率预测模型。经模型验证得出,BP神经网络模型预测值与蒸腾速率实测值间拟合效果较好,平均相对误差为0.029 8,达到预测精度要求。该研究成果对温室膜下滴灌作物需水规律及需水量研究具有较好的参考价值。