冬小麦主要生长期内冠气温差与蒸腾速率的关系

作物冠气温差即冠层—空气温度差,它可以反映作物的水分状况。在不同的土壤水分条件下,用便携式红外测温仪和Li-6400光合仪采集了冬小麦主要生长期的冠层温度和蒸腾速率进行分析,结果表明,在冬小麦的主要生长期内,其冠气温差和蒸腾速率存在密切联系:冠气温差和蒸腾速率的日变化规律基本一致;在冠气温差较小时,随冠气温差的增大,蒸腾速率呈上升趋势,而当冠气温差>0℃后,随冠气温差的增大,蒸腾速率不再增加,甚至出现下降趋势。     

模拟降雨条件下谷子和冬小麦植株对降雨再分配过程的影响

以谷子（Setaria italica）、冬小麦（Triticum aestivum Linn.）为研究对象,利用人工模拟降雨测定了不同降雨强度和生长阶段两种作物植株的穿透雨,采用人工喷雾法测定了不同生长阶段的冠层截留,根据水量平衡法计算了不同观测阶段的茎秆流。结果表明：谷子、冬小麦冠层对降雨的再分配作用显著,谷子冠下穿透雨率平均约为79%,茎秆流率平均约为20%,冠层截留率平均约占1%;冬小麦冠下穿透雨率平均约为79%,茎秆流率平均约为19%,冠层截留率平均约占2%。在其全生育期内,两种作物冠下穿透雨与茎秆流呈彼此消长趋势。穿透雨量和茎秆流量与降雨强度呈显著正相关关系,但是穿透雨率和茎秆流率与降雨强度的关系不显著。茎秆流量和冠层截留量及其二者占总降雨量的比率均与作物叶面积指数呈显著正相关关系,但穿透雨量及穿透雨率随叶面积指数增加呈显著下降趋势。     

北京市21种植物的叶片吸水性能与冠层雨水截留能力研究

  目的  植物冠层截留雨水对削减雨水径流起到重要作用，而植物叶片吸水性能与植物冠层截留雨水的能力息息相关。  方法  为了评估植物冠层对雨水的截留能力，通过浸水实验、实地测量、航片分析等方法，对北京市21种不同类型植物叶片吸水量、冠层截留量和冠层截留体积进行计算。  结果  研究表明:（1）吸水量与浸水时间呈对数函数关系；（2）植物叶片吸水过程可划分为3个阶段，乔木和灌木的叶片吸水过程类似，20 min时叶片吸水量均值分别为0.17 g和0.05 g，80 min时叶片吸水量均值分别为0.18 g和0.06 g，120 min时叶片吸水量均值分别为0.18 g和0.06 g；草本植物叶片20 min时叶片吸水量均值为0.13 g，40 min时叶片吸水量均值为0.27 g，120 min时叶片吸水量均值为0.21 g；（3）11种乔木的冠层雨水截留量在71.30 ~ 738.72 g/m2之间，6种灌木的冠层雨水截留量在41.79 ~ 275.28 g/m2之间，4种草本的冠层雨水截留量在57.82 ~ 217.49 g/m2之间，常绿针叶植物冠层截留量明显高于落叶阔叶植物；（4）部分灌木和草本植物冠层截留量比部分乔木冠层截留量高，如黄杨、鸢尾；（5）植物冠层截留体积与冠层覆盖面积、植物冠层截留量呈正相关关系，常绿针叶乔木+常绿灌木+草本搭配组合的冠层截留体积最大；（6）雪松+黄杨+鸢尾群落冠层的多年平均降雨截留量占总降雨量的比例为11.57%，对小降雨事件有显著截留效果。  结论  不同植物种类及配置对城市绿地雨水截留能力有影响，本研究可为构建高截留能力植物群落及海绵城市绿地建设提供参考。      

抚育间伐对西山林场侧柏林冠层可燃物特征及潜在火行为的影响

  目的  研究不同间伐强度对北京西山试验林场侧柏林冠层可燃物特征及其潜在火行为的影响，为冠层可燃物调控和预防高能量连续型树冠火的发生提供参考。  方法  以北京西山试验林场侧柏为研究对象，设置3种间伐强度（低15%、中35%、高50%，均为株数强度）的处理，并设置对照样地，每种处理设置3块重复样地。基于标准枝法所调查冠层可燃物参数（枝条数量、长度、基径），对冠层可燃物载量建立线性回归模型，进一步计算冠层容积密度。通过单因素方差分析探讨不同间伐强度对冠层可燃物特征（冠层可燃物载量、冠层容积密度）的影响。利用Behave Plus 5.0软件，分别根据样地可燃物含水率和气象条件设置中度湿度条件和10 m高空风速（0 ~ 18 m/s），探讨不同间伐强度对树冠潜在火行为指标（树冠火蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积发热量等）的影响，并依据树冠火转化模型研究抚育间伐对连续型树冠火发生的影响。  结果  （1）林分冠层可燃物特征在不同间伐强度下存在差异，中度间伐强度下与未间伐样地差异最显著，冠层可燃物载量、冠层容积密度随着间伐强度的增加而减少，冠层可燃物载量由3.280 kg/m2减少到0.540 kg/m2，冠层容积密度由0.478 kg/m3减少到0.056 kg/m3。（2）不同间伐强度下林分冠层可燃物载量、冠层容积密度垂直分布特征为随树高的增加而先增加后减少。（3）树冠潜在火行为指标在中度间伐强度下与未间伐样地差异显著，其中火线强度、火焰长度以及单位面积发热量随间伐强度的增大而减小，树冠火蔓延速率在抚育间伐后小于未间伐样地，但不随间伐强度的变化而变化，临界树冠火蔓延速率随间伐强度的增大而增大。在未间伐、低度间伐强度下样地将发生连续型树冠火，中度、高度间伐强度样地不发生；随着间伐强度增大，发生连续型树冠火时所需10 m高空风速由6 m/s逐渐增大到8 m/s，火线强度由6 930 kW/m减少到5 829 kW/m，火焰长度由9.7 m减少到8.6 m，单位面积发热量由47 817 kJ/m2减少到40 667 kJ/m2，树冠火蔓延速率由8.7 m/s增加到8.9 m/s。  结论  抚育间伐影响冠层可燃物特征、树冠潜在火行为指标。中度间伐强度对冠层可燃物特征和树冠潜在火行为指标影响显著，通过减少冠层容积密度，可以有效降低树冠潜在火行为，避免连续型树冠火的发生。综合考虑经济效益和生态效益，在对侧柏林进行冠层可燃物调控时建议采取中度间伐处理。      

自然降雨条件下夏玉米冠层截留特征及影响因素

【目的】冠层截留特征和机理研究一直是生态水文的前沿和热点,针对作物冠层截留这一不可忽视的水分通量,以夏玉米为研究对象,研究在自然降雨条件下玉米冠层降雨截留特征和分布规律,分析作物冠层截留量的影响因素,以期更加合理的评价夏玉米对自然降水的水分利用效率,为科学密植、提高旱作农业区作物产量以及防止农耕地土壤侵蚀提供理论依据。【方法】运用水量平衡原理对夏玉米冠层截留量、穿透雨量、茎秆流量及降雨量的田间观测结果进行分析。其中采用玉米行间随机放置承雨槽收集穿透雨,以测量穿透雨量;采用在茎秆基部包裹喇叭口状聚乙烯集水装置收集茎秆流,并在装置底部引出一导管,将收集到的茎秆流转移到另外塑料桶中,以测量茎秆流量;降雨量采用自动气象站实时观测,并采用人工观测进行校正。【结果】夏玉米在不同降雨量级（0.1-4.9,5.0-14.9和15.0-29.9 mm）下,冠层截留量分别为1.1、2.6和13.0 mm,平均值为1.7 mm;冠层截留率分别为12.3%、12.1%、15.3%,平均值为13.3%。通过监测数据,建立了夏玉米冠层截留率与玉米叶面积指数和植株株高的回归方程,相关性显著;分别建立了各气象因子与夏玉米冠层截留量的回归方程,其中降雨历时和水汽压差分别与冠层截留量呈极显著幂函数相关关系;降雨量与冠层截留量呈极显著指数函数相关关系。同时,考虑所有影响因素的综合效应,建立了冠层截留量与影响因素的复合关系模型,相关系数R2=0.946。【结论】本研究中,自然降雨条件下,夏玉米的冠层截留量不可忽略,并且受到多种因素的交互影响,单一因素不能完全解释。夏玉米种植密度、形态指标（株高、叶面积）和气象因子（降雨量、风速、水汽压差、降雨历时）均对夏玉米冠层截留量有影响。建立冠层截留量与多种影响因素的复合关系模型,可为作物的科学密植、提高旱作农业区作物水分利用效率提供更充分理论基础。     

冬小麦冠层微气象特征及能量平衡的研究

[目的]研究冬小麦冠层微气象特征及能量平衡。[方法]利用孕穗期、抽穗开花期、灌浆期和成熟期等4个主要生育期内冬小麦冠层微气象观测资料,结合当地气象台站资料,研究了冬小麦群体冠层微气象特征的时空变化规律,并进一步分析了能量平衡的日变化和季节变化规律。[结果]冬小麦冠层温度与空气温度的日变化均呈正弦式;不同高度空气温度不同,4个生育期中抽穗开花期温度最高。湿度日变化也呈正弦式;冠层中部的湿度最大,饱和差最低;抽穗开花期湿度最高。冠层上层风速呈较弱的单峰型日变化。冬小麦田的能量平衡存在明显的日变化和季节变化;净辐射呈单峰型日变化,感热通量灌浆期最高,抽穗开花期最低;潜热通量则在抽穗开花期最高,孕穗期最低。[结论]该研究的结论为指导防灾减灾、提高小麦产量和品质提供科学的依据。     

合肥地区常绿景观树种冠层雨水截留能力研究

根据合肥地区景观植物现状，寻找10种常绿景观植物树种，测量各树种冠层雨水截留能力，分析对其影响较大的因素。以合肥地区10种常绿乔木树种冠层的雨水截留量作为研究对象，测定标准木的冠幅、叶面积指数、叶片面积、叶片储水能力，进而计算出植物的冠层雨水截留能力，分析植株各项指标对其冠层雨水截留能力的影响。结果表明：冠层储水总量较大的树种为雪松（87 529.42 g）、龙柏（23 572.04 g）和广玉兰（20 457.07 g）；单位占地面积储水量较大的为龙柏（1 132.17 g/m₂），雪松（1 061.30 g/m₂）和杨梅（990.74 g/m₂）。植株冠幅与冠层储水总量呈显著正相关（P=0.815 0）；叶片平均储水量（P=1.316 8）和叶面积指数（P=0.736 3）与植株单位占地面积储水量呈显著正相关。合肥地区在日后的城市景观常绿树种选择中，可以相对重点的使用雪松、龙柏、杨梅和广玉兰等树种，或者选择冠幅较大、叶面积指数较高的其他树种作为园林植物基础种植，从而获得更好的雨水拦蓄功能，以期初步实现海绵城市的目标。     

宽幅带播对冬小麦冠层微环境及水分利用效率的影响

以大面积推广的多穗型品种矮抗58为供试材料,在大田条件下研究宽幅带播（幅宽8 cm）种植模式下不同带间距7 cm(KF7)、12 cm(KF12)和17 cm(KF17)对冬小麦冠层光截获、冠层温度、湿度、水分利用效率以及产量的影响。结果表明,与常规条播相比,宽幅带播群体光截获量、相对湿度和水分利用效率较高,而冠层温度较低,水分利用效率提高2.69%～13.72%,穗数增加13.82%～17.33%,产量提高3.12%～15.39%。宽幅带播下带间距增大,冠层光截获量以及湿度降低,而冠层温度则升高;宽幅带播随带间距增加,成穗数减少。在本试验条件下,KF12处理的小麦冠层结构合理,光能截获充分,冠层微环境适宜,水分利用效率最高,产量因素最为协调。     

不同灌溉条件下冬小麦冠层含水量的光谱响应

【目的】寻找快速、无损地诊断冠层含水量的方法,对冬小麦长势监测、旱情评估及变量灌溉提供技术支持。【方法】基于田间变量灌溉试验,分析生育期、灌溉量对冬小麦冠层含水量的影响,解析冠层光谱对不同灌溉处理下冠层含水量的响应规律,以冠层等效水厚度（EWTc）为表征指标,基于连续小波变换（CWT）技术,构建冬小麦冠层等效水厚度光谱诊断模型,利用独立样本验证模型精度。【结果】冬小麦冠层等效水厚度在生育后期均随着灌溉量的增多而增加,并随着生育进程的推进而减少;冬小麦冠层光谱反射率随着生育进程的推进而降低,在近红外和中红外波段冠层光谱反射率均表现为1水>0.5水>0水;与原始冠层光谱反射率相比,经连续小波变换后的小波系数与冠层等效水厚度相关性在第1、2、3、5、6、7分解尺度均有不同程度的提高,提高幅度在8.40%—26.20%;以第6尺度2 400 nm、第2尺度1 596 nm和第7尺度2 397 nm构建的冠层等效水厚度光谱诊断模型稳定性和精度较好,验证样本决定系数R ²为0.5411,RMSE为0.0127 cm。【结论】冬小麦冠层含水量随着灌溉时间与灌溉量发生规律性变化,在水分敏感波段范围内呈现明显的光谱响应特征,连续小波变换技术可以有效提高冠层光谱特征参量与冠层等效水厚度的相关性,实现冬小麦冠层含水量光谱诊断,可以为冬小麦田间变量灌溉决策提供技术支持。     

不同水分胁迫条件下冬小麦冠层温度日变化差异性研究

晴天不同水分胁迫条件下冬小麦田冠层温度的日变化特征分析表明，夜间干旱麦田与湿润麦田冠层温度无明显差别，而白天湿润麦田冠层温度明显低于干旱麦田；因为一天中１２日至１４时不同水分条件麦田间冠层温度的差别最大，此时的冠层温度和叶水势指标值最能反映土壤的最大供水能力麦田水分胁迫的重程度。因此，此时段是利用一次观测资料代表全天情形的最佳观测时间。     

北疆高产棉花群体呼吸速率变化与光合作用关系研究

在田间自然条件下,研究北疆高产棉花(2250kg皮棉/hm²)群体呼吸速率的变化及与光合作用的关系.结果表明,2250kg/hm²高产棉花群体呼吸速率在整个生育期的变化呈单峰型曲线,至盛铃期前后达最大值(2.69gCO₂/m²·h).群体呼吸速率的日变化亦呈单峰型曲线,其变化规律主要受气温影响.群体呼吸速率所占总光合的比例因不同生育时期及棉田长势而异;2250kg/hm²高产棉花吐絮期是一生中呼吸比例最高的时期.棉花群体呼吸速率与叶面积指数、干物质重在盛花期和吐絮期至显著正相关,与经济产量也呈正相关,但未达显著水平.     

重庆四面山暖性针叶林林冠截留及其影响因素

为探讨长江三峡库区次生植被的森林水文作用,对重庆四面山暖性针叶林的林冠截留影响因素及林冠截留效应进行了研究.结果表明:①该地区暖性针叶林林冠截留主要受气象因素和林分郁闭度的影响,各气象因子对林冠截留影响程度顺序依次为降雨量＞降雨强度＞气温＞空气湿度＞风速,其中,降雨量是影响林冠截留的主导因素;林分郁闭度越大,林冠截留量...     

北京地区高产小麦冠层形成和结构及其生理基础的研究

 1980-1989年，以改善北京地区高产小麦产量潜力为目标，对冠层形成和结构以及与高产有关的几个生理问题进行了系统研究。首先确定了选用中间类型叶型的品种、在20cm行距和基本苗15-20万/亩对产量最有利的基础上，提出了一整套包括形态和生理在内的冠层性状指标，为亩产450kg水平的小麦确定了一个框架结构和形成模式。还研究了叶面积指数变化与光透射、生育阶段持续期与粒数和粒重、育性与脱落酸水平变化等之间的关系，高温和水分胁迫的影响，以及不同衰老类型在衰老过程中的形态和生理变化。为制定育种目标和方案、高产栽培措施，提供了生理方面的依据。最后对北京地区高产小麦品种的叶型和株型、粒数和粒重、源和库在决定产量上的相对重要性等问题进行了讨论。本研究在生理与育种、栽培等学科结合的研究上取得了有益的进展。     

雨养烟田以肥调水技术对群体冠层结构特性的影响

以烤烟品种NC89为材料 ,研究了不同施肥对烟株长势、冠层结构及产量的影响。结果表明 :施用腐殖酸、聚丙烯酰胺 ,烟株长势良好 ,叶面积系数大 ,散射光透过率高 ,叶分布均匀 ,形成合理的冠层结构 ;同时 ,可提高烟叶产量 ,改善烟叶质量 ,提高上等烟比例。施肥时应将腐殖酸和聚丙烯酰胺结合施用为佳     

基于冠层数码图像的玉米长势和氮素营养状态分析

5个施氮水平的田间试验条件下,在玉米9叶期前,分3次采集玉米冠层图像,同步进行破坏性取样,测定玉米地上部干物质质量、叶面积指数和地上部氮积累量;分析了通过玉米冠层图像分析软件计算的冠层覆盖度和10种色彩指数与玉米地上部于物质质量、叶面积指数和地上部氮积累量的关系,以逐步回归和非线性回归方法,构建了玉米长势估算模型.结果表明,玉米地上部干物质质量、叶面积指数和地上部氮积累量与冠层覆盖度和大部分色彩指数间呈显著相关,其中冠层覆盖度与长势指标间的相关性最强,且大部分色彩指数与长势指标间呈非线性相关.通过逐步回归方法和非线性回归方法建立的两个系列模型均能较准确地预测玉米地上部干物质质量、叶面积指数和地上部干物质质量,以逐步回归方法建立的估算模型的预测效果,除地上部干物质质量的预测值与实测值的回归系数外,其余指标均好于基于冠层覆盖度的非线性回归模型,但差异较小.     

南宁老虎岭马尾松林间伐前后的火行为

以南宁老虎岭马尾松生态公益林为例,应用Behave Plus 5.0分析了间伐前后3块不同样地的火行为。结果表明:间伐处理使地表火面强度降低28%~50%,地表火反应强度降低22%~45%,树冠火火线强度降低48%~59%,大幅降低了地表火向树冠火的转化率;在间伐后干旱夏季的12种情景中,仍然有10种情景的火线强度超过手工工具扑灭范围,1种情景下火线强度超出人类使用所有机械能够控制的极限。     

作物冠层光谱的获取和应用研究进展

作物冠层光谱受作物的色素、组织结构和冠层结构影响。通过获取冠层光谱,适当数学运算后和农学参数建立相关监测模型,可以监测作物的长势、营养状况、病害危害情况、产量及品质。本文综述了国内近十年来作物冠层光谱的获取方法、光谱分析方法和应用领域,并展望了未来发展方向。     

种植密度和行距配置对玉米群体光分布与群体光合特性的影响

随密度增加,群体内光合有效辐射(PAR)总截获率相应增大,上层截获率增大,穗位叶层和下层截获率下降。三个密度条件下,总截获率、穗位叶层及下层截获率均以"80+40"配置为最高;上部截获率以"60+60"配置最高,且随着大行距的增大呈递减趋势。花后群体光合速率(CAP)随密度增加相应升高;同一密度下,各行距配置间表现为"80+40">"70+50">"60+60">"90+30",且随密度增大差异变大。群体呼吸效率(CR)花后呈现先降低、后升高的趋势;不同生育期均表现为随密度增加而增大的趋势。群体呼吸速率占群体总光合的比例(CR/TCAP)随密度增大而增大;相同密度下,"80+40"配置显著低于其他配置,且随密度增大表现更加突出。     

不同温度型大麦叶片生理特性的差异

为明确不同大麦品种冠层温度差异,应用红外测温仪对大麦的冠层温度进行长期观测,并测定花后功能叶的叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性,调查部分农艺性状,探讨冠层温度与灌浆结实期功能叶生理特性的关系。结果表明,不同大麦品种的冠层温度存在极显著差异,与法瓦维特（CK）相比,95-83、D-18的冠层温度持续偏低,甘啤4号、哈瑞特和99-6的冠层温度持续偏高;与冠层温度偏高品种相比,冠层温度偏低品种功能叶的叶绿素、可溶性蛋白质、MDA含量及SOD活性等在灌浆前期差异不明显,但在灌浆中后期差异显著;相关分析表明,冠层温度与千粒质量、株高、叶面积呈负相关或极显著负相关。可见,不同大麦冠层温度存在差异,且温度型与对应植株功能叶生理特性优劣及农艺性状密切相关。     

谷子冠层温度分异现象及其生理特性研究

为了解不同基因型谷子群体冠层温度分异现象及其生理特性,应用红外测温仪对谷子冠层温度进行了2 a观测,并测定了灌浆结实期谷子功能叶的叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖和丙二醛含量。结果表明,自然界谷子存在冠层温度分异现象,衡谷9号的冠层温度持续偏低,谷丰888和05-61的冠层温度持续偏高。且这两类群的生理特性有着明显差异,尤其在叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖、丙二醛含量方面冠层温度低的衡谷9号的表现较冠层温度高的谷丰888和05-61为优。因此,在谷子品种选育中以冠层温度持续偏低作为目标性状之一值得重视。