东北地区春玉米农业气候资源数值模拟

运用ＡＲＩＯ ＣＲＯＰ模型对东北三省春玉米气候生产力进行了数值模拟研究,给出了气候丰产力分布图,并指定模式水分因子为最适状态,计算了春玉米光温生产潜力分布状况,在此基础上给出了水分增产力分布图。研究表明,东北地区春玉米气候生产力大致由南向北递减,变幅在４．５￣２２．５ｔ／ｈｍ＾２之间,而光温生产力分布则主要表现为由西南向东北递增。水分增产力分析表明,对春玉米生产而言,东北地区中部水分条件最优,水分     

家业气候资源数值模拟中气候资料处理模式的研究

给出了农业气候资源数值模拟研究中历年平均逐日气温及太阳辐射日变化过程的模拟模式。验证结果表明：逐日气温反演值与实际值的最大误差仅在１℃左右,由此带来的气候生产力数值模拟相对误差为１．３３％;利用中国科学院城综合试验站的实资料验证辐射日变化模式,结果表明最大相对误差不超过１０％。     

几种气孔导度模型在华北地区适应性研究

利用LI-6400便携式光合测定仪,在山东农业大学试验基地对冬小麦品种鲁麦23生理生态多项指标进行系统测定,在此基础上,从Jarvis和Ball-Berry模型中分别选取两种模型,利用最小二乘法对气孔导度参数进行拟合检验,并对模型预测效果进行统计分析和对比。结果表明,Ball-Berry模型2预测精度最高,其预测值与实测值的相关系数和均方根误差分别为0.625(P<0.01)和0.158mol.m-2.s-1,Jarvis模型1优于Jarvis模型2,Ball-Berry模型1预测效果最差,其预测值与实测值的相关系数和均方根误差分别为0.369(P<0.01)和0.235mol.m-2.s-1。4种模型在华北地区的适应性与长江中下游地区相比存在一定差异,因此需要在更多地区对气孔导度模型进行更深入研究,以期为土壤-植被-大气系统研究提供更为可靠的参考依据。     

水分胁迫对冬小麦农艺性状的影响及两者间的定量数学模型

以冬小麦济麦20为材料,研究了不同土壤水分条件下小麦株高、节间长、各器官干重的变化及其与水分之间的定量数学模型。本试验轻度干旱胁迫下,茎秆高度降低为适宜水分的63.4%～73.2%,穗下节间却增加了9.2%;严重干旱时,穗下节间缩短,倒2和倒3节间长度先下降再上升;各器官干物质积累除根重上升之外,茎、叶、穗重量均下降。水分由适宜向过多变化的过程中,穗下节间长度、倒2与倒3节间长度先上升,再下降,各器官的干重变化趋势也呈现先上升再下降的趋势。以水分变化为自变量,株高、各器官干重等为因变量建立的函数关系方程多为一元三次方程,检验证明其有较高的可靠性。     

黄淮海冬小麦冠层消光系数农业气象数值模拟

利用美国Licor-188B辐射量子照度仪测定了黄淮海冬小麦冠层消光系数,建立了冠层消光系数模型,验证表明模型具有较高准确度。数值分析表明,直接辐射消光系数日变化非常明显,射散辐射消光系数日变化幅度较小,总辐射日平均消光系数随纬度增加而增大;当LAI＝5时,黄淮海地区冬小麦抽穗期消光系数理论值变化范围为0．6865－0．6969。     

黄淮海地区夏玉米株型结构特征分析

利用抛物线法对夏玉米株型结构进行了计算机模拟，结果表明该方法可以较为准确地模拟出夏玉米株型结构特征，其要求确定的参数较少因而使用非常方便。利用抛物线法对黄淮海地区3种典型品种的夏玉米群体株型结构特征进行了全面系统的测定分析，给出了平展型沈丹7号、一般型掖单13号以及竖立型掖单4号不同生育期的叶面积密度分布函数，并对比了3个品种的叶倾角倾斜指数随生育期的变化特点，从而为黄淮海地区夏玉米农业气候资源数值模拟提供了最基本的重要模型参数，同时也为农学领域内玉米耕作栽培及育种提供了一定的理论依据。     

作物夜间呼吸作用与温度、二氧化碳浓度的关系

利用美国CID公司生产的CI-310PS便携式光合作用测定仪，在夜间对黄淮海地区秋季作玉米、棉花、大豆呼吸作用进行了测定研究。结果表明：叶片呼吸作用随渐度的升高而加强，其中大豆最为敏感，棉花次之，玉米相对来讲最不明显；CO2浓度升高会对作物夜间呼吸作用产生抑制作用。文中给出了相应的数学模型，为监测夜间作用呼吸作用提供了初步理论基础。     

“双行交错”种植方式的玉米光合特性研究

探索我国最新专利技术—＂双行交错稀植＂种植方式玉米增产的生理生态相关机理,为我国玉米及其他作物高产研究提供理论参考与新思路。以玉米杂交种郑单958为试材,在玉米种植密度为12.1万株/hm2的高密度栽培条件下,比较了双行单株交错（简称＂双行交错,＂SHJC）、双行平行（SHPX）和单行平行（PX）3种种植方式下玉米穗位叶光合特性的日变化,探索＂双行交错稀植＂玉米的生育特征及其增产机理。结果表明：与相同种植密度的不交错种植方式相比,双行交错稀植玉米具有明显的生理生态优势,其穗位叶光合日变化呈双峰曲线且上升为最大光合速率的时间早,其群体各层的相对光强均小于其它种植方式,量子效率高,热耗散少,可以充分利用强光,实现高产。     

华北平原夏玉米生产潜力数值模拟及其自然正交分析

为了明确华北平原夏玉米区域生产潜力的气象要素影响层次,在中国科学院禹城综合试验站进行了夏玉米田间试验,利用Licor-6400便携式光合仪等对夏玉米生长过程进行了较为全面的生理生态参数测定,在此基础上对WOFOST模型进行了相应改进和系统验证,并利用验证后的WOFOST模型对华北平原42个站点1961—2006年夏玉米光温生产潜力和气候生产潜力进行了数值模拟,进行了生产力自然正交分解(EOF)分析。结果表明：模型可以较好地模拟夏玉米生长发育及干物质积累过程。华北平原光温生产潜力变化在7360~11370 kg/hm2之间,平均值为9384 kg/hm2,呈东北高西南低的趋势。光温生产潜力的EOF第一模态方差贡献超过总方差的1/3,前3个模态累计方差贡献达到总方差的62.5%。第一模态在区域上均为正值,具有较好的一致性。气候生产潜力变化在6160~10420 kg/hm2之间,平均值为7906 kg/hm2,与光温生产潜力的区域分布趋势类似,气候生产潜力的EOF前2个模态较为突出,其累计方差贡献可达总方差的1/3。该研究首次将作物数值模拟与EOF方法相结合,进一步揭示了气象要素对夏玉米生产潜力的影响层次关系,可为区域农业布局及决策提供一定的理论支持及实践指导。     

不同种植方式下冬小麦土壤水分动态变化研究

[目的]探索华北地区冬小麦不同种植方式下土壤水分的动态变化规律。[方法]以冬小麦济麦20为材料,按平作、平作覆盖秸秆、起垄覆盖地膜3种种植方式,用中子水分仪测定冬小麦田不同土壤深度的水分变化。[结果]结果表明,3种种植方式下0～30cm土壤层田间水分变化均呈现“先降后升再降再升”的W型变化。不同处理的土壤水分含量在灌溉后下降幅度是平作〉垄膜〉秸秆覆盖;冬小麦拔节期～灌浆期,土壤水分含量高低顺序是秸秆覆盖〉垄覆膜〉平作。在冬小麦的全生育期,30～60cm土壤水分含量均是秸秆覆盖〉平作〉起垄覆膜,60～90cm土壤水分动态变化呈下降趋势。[结论]秸秆、塑料薄膜覆盖均有良好的保持土壤表层水分作用,30～60cm的土壤水分变化幅度较大。降水及灌溉对土层中层土壤水分影响较大,而降水及灌溉水不易影响下层土壤水分（60～90cm）。为华北地区的农业干旱监测调控提供了理论依据。