Quantifying key model parameters for wheat leaf gas exchange under different environmental conditions

The maximum carboxylation rate of Rubisco(V_(cmax)) and maximum rate of electron transport(J_(max)) for the biochemical photosynthetic model, and the slope(m) of the Ball-Berry stomatal conductance model influence gas exchange estimates between plants and the atmosphere. However, there is limited data on the variation of these three parameters for annual crops under different environmental conditions. Gas exchange measurements of light and CO_2 response curves on leaves of winter wheat and spring wheat were conducted during the wheat growing season under different environmental conditions. There were no significant differences for V_(cmax), J_(max) or m between the two wheat types. The seasonal variation of V_(cmax), J_(max) and m for spring wheat was not pronounced, except a rapid decrease for V_(cmax) and J_(max) at the end of growing season. V_(cmax) and J_(max) show no significant changes during soil drying until light saturated stomatal conductance(gssat) was smaller than 0.15 mol m~(–2) s~(–1). Meanwhile, there was a significant difference in m during two different water supply conditions separated by gssat at 0.15 mol m~(–2) s~(–1). Furthermore, the misestimation of V_(cmax) and J_(max) had great impacts on the net photosynthesis rate simulation, whereas, the underestimation of m resulted in underestimated stomatal conductance and transpiration rate and an overestimation of water use efficiency. Our work demonstrates that the impact of severe environmental conditions and specific growing stages on the variation of key model parameters should be taken into account for simulating gas exchange between plants and the atmosphere. Meanwhile, modification of m and V_(cmax)(and J_(max)) successively based on water stress severity might be adopted to simulate gas exchange between plants and the atmosphere under drought.     

基于CiteSpace的草地鼠害研究现状及热点分析

草地鼠害严重威胁草地生态安全.中国在草地鼠害研究领域做了大量的工作,发表了大量学术论文.本研究通过文献计量方法,统计了 1977-2021年中国草地鼠害研究领域Web of Science(WOS)和中国知网(China Na-tional Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库收录论文的数...     

气象要素对陇东塬区春玉米灌浆速度影响分析

为了研究气象要素对陇东塬区春玉米灌浆速度的影响,利用2018-2020年全国农业气象试验站西峰试验点玉米分期播种作物资料及气象资料,分析气象因素与玉米灌浆的关系.结果 表明:灌浆速度与灌浆天数变化呈二次曲线,开花始期后第24天开始到第46天是百粒重增长最快时间段,开花后第38天灌浆速度达到高峰;影响灌浆速度的主要气象因...     

甘南草地地上生物量的高光谱遥感估算研究

为了促进高光谱分辨率遥感技术在草地畜牧业动态监测和遥感估产中的应用,选择甘南草原为研究区,通过野外观测,测量了天然牧草的冠层高光谱和地上生物量数据,分析了4种主要草地类型的冠层光谱曲线特征,并分析了地上鲜生物量与冠层反射光谱和一阶微分光谱之间的相关关系,构建了光谱特征参数作为变量,建立了甘南草原牧草地上鲜生物量的高光谱估算模型,并对模型进行检验,结果表明：特征参数D723的对数回归模型,不仅相关系数较高,而且均方根和相对误差都较小,因此,估算精度较高,可作为甘南草地地上鲜生物量的最佳高光谱估算模型。     

黄土高原子午岭林区生态气候效应特征

为揭示黄土高原中心地带子午岭林区生态气候效应特征,利用子午岭林区太白镇气象站气候资料和周边非林地华池县和庆城县气象站同步观测资料,分析月气象要素的年变化曲线和资料序列方差的统计检验结果表明：子午岭林区各月平均气温明显低于周边地区,林地5、7、9月降水量及4-9月降水时间和空气湿度明显多（大）于周边地区,林地盛夏（6-8月）月平均蒸发量明显偏小,表征黄土高原子午岭林地的生态气候效应具有明显的冷凉、湿润和水分利用率高的特征。     

陇东玉米拔节至抽雄期降水与产量及生物量的相关性分析

利用陇东黄土高原旱作玉米拔节至抽雄期降水量与产量及生物量资料,分析降水量与产量及生物量的相关性.结果表明:拔节至抽雄期降水量与产量相关系数达0.8304,通过0.001信度检验,达到极显著相关水平;对产量构成因素的影响,主要对果穗长、百粒重和果穗粗影响明显;对抽雄至成熟期鲜重和干物质重的影响基本为正效应,但相关性不显著,对穗的影响具有逐步增强趋势.降水量年型与产量年型完全对应年占总年份的50%,完全对应年和基本对应年占总年份的75%.降水最少的年份为1997年,为19.1 mm,玉米产量为137.2 kg/667m2,最多年份为2005年,为185.3 mm,玉米产量为662.1 kg/667m2,并建立了利用降水预报产量的模型.     

玉树高寒草甸不同利用方式下土壤微生物的特征

连续2年对青海玉树高寒草甸的3种不同利用草地(天然草地、灭鼠草地、灭鼠+围封草地)的微生物类群及微生物量碳、氮、磷空间含量及变化特征进行了研究,分析不同利用方式下土壤微生物特征及其变化规律.以探讨不同利用措施对玉树退化草地土壤微生物的影响.结果表明:同一利用方式下,不同土壤层(0~5, 5~10和10~15 cm)土壤各微生物类群主要分布在土壤表层,且数量均随着土壤深度增加而减少.不同利用方式下,同一土壤层内,灭鼠和灭鼠+围封草地对土壤细菌、真菌与放线菌和微生物各氮素类群数量有一定的促进作用;微生物量碳、氮和磷含量均表现为灭鼠和灭鼠+围封草地显著高于天然草地;各草地类型中微生物数量是细菌>放线菌>真菌.表明天然草地经灭鼠和围封处理利用时均有利于草地土壤中微生物的活动,有利于草地的自然更新和保护物种多样性.     

广东省2010年生态足迹和生态承载力研究

利用生态足迹分析方法,对广东省2010年生态足迹和生态承载力进行了研究,分析探讨广东省经济活动对当地自然生态系统造成的压力及其影响程度,为识别和衡量广东省的可持续发展状态、制定城市建设策略和实现可持续发展提供参考依据。结果表明,广东省2010年人均生态足迹为2.5188 hm²,主要由耕地足迹和能源足迹构成,人均生态赤字为2.078 hm²,远高于全国、全球平均水平。总人口生态足迹赤字为2.17×10⁸ hm²,生态超载力达到4.7倍。与2001年相比,10年来人均生态足迹的总需求上涨了84%,其中林地和耕地涨幅剧增。而生态总供给则下降20%。生态系统的压力和强度与日俱增。建立集约型、节约型及生态型生产及消费模式,促进经济发展与人口、资源、环境相协调是广东省保持可持续发展劲头的主要途径和当务之急。     

张掖日光温室最低温度预报模型的主成分回归法构建

为了有效预报日光温室内部最低温度,减弱低温冷害对设施农业生产的影响。利用张掖日光温室内小气候数据及室外气象观测资料,选取8个影响日光温室最低温度的气象因子进行相关分析和统计检验的多重共线性诊断,应用主成分回归方法建立日光温室最低温度预报模型,并用模型模拟值与温室最低温度实测值比较对模型精度进行检验。结果表明：气象因子X₁、X₂、X₄、X₆、X₇、X₈间存在共线性的问题。通过主成分分析综合提取了3个主成分代替原来的8个变量,建立的温室最低温度预报模型通过α=0.01水平显著性检验,且模型精度检验表明,不同天气条件（晴天、少云—多云、阴天）的模拟值和实测值间R²在0.81~0.89之间,RMSE在0.90~1.16℃之间;不同时段（12月—次年2月）的模拟值和实测值间R²在0.82~0.89之间,RMSE在0.94~1.13℃之间。     

黄土高原半干旱区覆膜玉米农田氮变化动态研究

为了进一步明确黄土高原半干旱区覆膜农田氮素循环变化动态及其机理,以夏玉米为研究对象,采用大田试验研究了覆膜管理对植株氮素(全氮)和土壤氮素(无机氮、全氮)变化动态的影响。试验结果表明:1)覆膜和不覆膜处理土壤NO₃^--N含量随玉米生育期的推进表现出近似斜“N”的变化规律。2)相对于不覆膜处理而言,覆膜处理地上部分氮素积累量表现出倒“V”型变化趋势。成熟期不覆膜处理茎叶中氮素残留较多,即将氮素更多地用于营养生长;而覆膜能使植株吸收的氮素更多地转移到籽粒中去,更多地用于生殖生长。3)对于不同土壤剖面不覆膜处理土壤全氮含量而言,覆膜处理随玉米生育期的推进表现出相似的“W”型变化规律。且随土壤深度增加,变化规律有所延迟。三叶期至拔节期由于植物根系长度限制出现下降趋势;拔节期至籽粒形成期,由于覆膜能够改善土壤水热状况进而影响土壤中氮素分布,故出现上升趋势;籽粒形成期至成熟期变化规律与植物地上部分总氮含量恰好相反,说明该阶段土壤中全氮变化与玉米的生长状况密切相关。根据本研究结果,覆膜对玉米生育前期土壤氮素变化影响较大,生育后期土壤氮素变化主要与玉米生长状况密切相关,且覆膜有助于提高玉米的产量和营养品质。