涝渍胁迫对旱作物生长发育及农田养分流失的影响

对易涝易渍地区来说,涝渍是影响农业生产的重要因素,常造成农业生产不稳定甚至大起大落。同时由于降雨径流和土壤渗流造成农田养分流失,加重水环境负荷。为了更好地开展相关研究,从涝渍灾害对作物生长的胁迫作用与农田养分流失两方面对近年来国内外开展的相关研究进行了综述。     

花铃期短期渍水和高温对棉花叶片光合特性、膜脂过氧化代谢及产量的影响

渍水和高温是长江中下游地区棉花生育中后期的主要气象灾害。2011和2012年在桶栽栽培条件下,研究了棉花花铃期功能叶光合特性、膜脂过氧化代谢对渍水(土表积水2~3 cm,7 d)、高温(7 d,每天持续6 h)及其复合胁迫的响应差异及其与产量的关系。结果表明,渍水、高温单独处理均增加了棉花主茎倒4叶超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性和丙二醛(Malonaldehyde,MDA)含量。渍水和高温共同处理导致SOD活性降低,POD活性迅速增强和MDA含量急剧增加。渍水、高温及渍水+高温均降低了叶片SPAD值、光系统II最大光化学量子产量(Maximal photochemical quantum yield of photosystem II,F_v/F_m)和潜在光化学活性(Potential photochemical activity of photosystem II,F_v/F_0);同时降低了叶片净光合速率(Net photosynthesis rate,P_n)、气孔导度(Stomatal conductance,C_s)和蒸腾速率(Transpiration rate,T_r),增加了胞间二氧化碳浓度(Intercellular CO2concentration,C_i);减少了单株成铃数,降低了铃重,进而降低了籽棉产量,而对衣分影响不明显。从产量受害程度来看,渍水+高温(23.0%)渍水(17.1%)高温(9.8%)。除Ci外,SPAD值(叶绿素含量)、P_n、T_r、C_s、F_v/F_m及F_v/F_0与产量均呈显著正相关关系,其中SPAD值与产量的相关性最好。可将功能叶SPAD值作为作物响应逆境胁迫的敏感指标,应用到棉花抗逆能力评价和气象灾害减产评估之中。     

江汉平原水稻关键生育期冠层温度环境响应模型研究

基于大田环境下红外测温仪长期连续自动监测的水稻冠层温度,研究了水稻关键生育期冠层温度与光照、气温、空气相对湿度、风、天气现象等现有地面气象观测要素之间的相关关系,并建立了在晴朗天气模式下以气温、大气湿度、作物蒸腾速率、总辐射辐照度为因子的水稻冠层温度模拟模型,回归模型和各回归系数经统计检验达1%极显著水平。旨在为通过气象监测预测水稻高温热害发生的机率、客观评价热害程度、制定生态或农艺避(抗)热措施提供理论依据。     

石首麋鹿自然保护区草本植物功能群研究

石首麋鹿国家级自然保护区是世界上最大的麋鹿野生种群栖息地,也是长江中游保存较为完好的一块湿地。本研究以石首麋鹿保护区草本植物群落为研究对象,垂直于故道选取典型样地进行群落学调查。以χ^2检验为基础,结合联结系数AC和共同出现百分率PC来测定草本优势种的种间联结及相关性。根据优势种间的联结性在不同生境中的变化来划分植物功能群。结果表明:以优势种为主体对石首麋鹿保护区草本植物进行功能群划分可行性较高。对12种草本植物优势种共划分了3组植物功能群:“阳性湿生型”、“阳性湿中生型”和“阴性湿中生型”。每组植物功能群都有其特定的优势种和分布区,较好地反映了水、热生态因子与植被的关系。研究石首麋鹿保护区的草本植物功能群,不仅有助于揭示保护区植被格局的变化,同时也可为保护区正在开展的湿地修复工程提供一定的理论依据。     

春季湿渍害对油菜产量结构的影响与减产效应

利用测筒分别进行华油杂668号油菜蕾薹期、开花期、角果期多个受渍日数水平的渍害试验,观测油菜收获期一次分枝数、有效角果数、无效角果数、千粒质量等产量要素和测筒单产,分析不同生育期渍害下油菜产量结构的形成特点。结果表明,主要生育期相对湿害指数(RIR)表现为:蕾薹期一次分枝(RIR_b)有效角果率(RIR_r)千粒质量(RIR_w),开花期RIR_rRIR_wRIR_b,角果期RIR_wRIR_rRIR_b。单产的渍害敏感系数差异为开花期(0.41)角果期(0.34)蕾薹期(0.25)。根据各生育期充分受渍时间与产量回归方程,以Ry=90%、80%、70%为区间点,划分了油菜轻度、中度、较重、严重渍害4个等级,并提出以期望损失20%为标准,油菜蕾薹期、开花期、角果期应分别在受渍9、5、6 d内排渍降湿。     

多个涝渍过程连续作用对棉花的影响

现蕾花铃期是棉花产量形成的关键生殖生长阶段,该阶段长江中下游地区处于雨季,棉田受多个涝渍过程连续作用比较常见。通过测坑试验研究发现,在多个涝渍过程连续发生的条件下,受涝3 d、涝后3 d将地下水位控制在30 cm,对现蕾开花结铃期的棉花植株正常生长有显著影响;作物相对产量Ry与受涝累积时间Tw和地下水位埋深小于某一特定值的作用时间Tx之间有极显著的二元一次相关关系;涝、渍对作物的影响不同,3年资料综合分析表明,它们对作物的影响度分别为0.676~0.713和0.287~0.324。     

中国稻渔种养系统水稻产量差及影响因素的整合分析

为了揭示稻渔种养系统生产潜力和制定高产高效栽培措施提供科学依据.从中国知网和web of science等2个数据库,分别以稻渔(包括稻虾、稻鱼、稻蟹、稻鳖、稻鳅)、施肥、产量、种植密度、种植方式、rice-fish、rice-crayfish、rice-crab、rice-turtle、rice-loach、yiel...     

易涝易渍农田土壤水分变化及分析

基于湖北四湖流域大量调查观测资料分析了易涝易渍农田土壤水分变化规律。结果表明：不同层次上土壤水分年平均值差异很小,在不同水文年以及同年内的不同季节则差异较大;当地下水埋深≤1m时,对耕层土壤水分影响明显;在一定条件下,土壤水分与地下水埋深、时段内累计雨量和累计蒸发量之间有显著的相关关系。     

陕南西部土坎梯地建设研究

通过野外调查,基本查清了陕南西部土坎梯地坎坡变形破坏的类型与特点,在土性试验的基础上,总结出陕南西部兴修梯田而跨坎严重的土质类型与土性特征。根据土性特征提出了土坎梯地建设应遵循的原则和固坎增稳措施。     

基于DHSVM模型的作物渍害时空分布信息提取

为了实时监测作物渍害时空分布,以湖北省监利县作为研究对象,采用分布式水文土壤植被模型-DHSVM(Distributed Hydrology Soil Vegetation Model)将监利县分成若干90 m×90 m的栅格单元,通过计算每个栅格单元的水平衡,达到模拟农田土壤水分状况的目的,结合作物轻、中、重度3种渍害的水分特征指标(地下水位埋深小于0.6 m,土壤表层相对体积含水率5 d的均值大于90%的持续期分别大于5、12、20 d)的方法,模拟监利县夏收作物不同渍害的时空分布。结果表明,模拟得到了2014年、2015年每年1—5月(夏收作物生长期间)监利县农田表层土壤水分和地下水位埋深的时空分布(时间分辨率为1 d,空间分辨率为90 m),首次实现了作物渍害的时空间分布信息提取;通过多次田间调查,证明此反演方法结果是准确的。