甘肃黄土高原不同海拔气候变化对马铃薯生育脆弱性的影响

利用黄土高原不同海拔高度马铃薯生长发育定位观测资料和对应平行气象观测资料,分析气候变化对马铃薯生长发育敏感性的影响,以及马铃薯生育脆弱性变化特征.结果表明,研究区域降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率在马铃薯生长季5-10月绝对值最大,表现为高海拔区大于低海拔区的特征.气温年际变化呈上升趋势,气温变化曲线线性拟合倾向率表现为高海拔区小于低海拔区的特征.作物生长季干燥指数呈显著上升趋势,干燥指数变化曲线线性拟合倾向率也表现为高海拔区小于低海拔区的特征,20世纪90年代后干燥指数明显上升,气候趋于暖干化.影响马铃薯生长发育的主导气象因子是气温,气候变暖,气温增高,导致马铃薯生育前期的营养生长阶段缩短,而生殖生长阶段延长,全生育期延长.块茎膨大期气温增高导致马铃薯生育脆弱性增加,马铃薯对气温变化的敏感性和气温增高导致马铃薯生育脆弱性均随海拔增高而降低.开花期降水减少导致马铃薯生长发育及产量形成的脆弱性增加,此时段以干旱为主的气象灾害频率的增加使马铃薯生育脆弱性增加,马铃薯对降水量变化的敏感性和降水量减少导致马铃薯生育脆弱性却随海拔增高而降低.     

半干旱地区旱作春小麦净光合速率和蒸腾速率对微气象条件的响应

黄土高原春小麦产量一直受西北地区特殊的气候条件限制,以往研究多注重从定性上探究光合生理特征对气象条件的响应,未涉及其变化的阈值,且由于光照对光合生理特征的影响已相当明确,在此基础之上,通过大田试验,着重探讨了光合生理特征对空气温湿度的响应及其阈值。结果表明:抽穗期净光合速率(P n)与空气温度(T a)成负相关,灌浆期P n与T a成二次曲线相关,P n阈值为6.98μmolCO2·m-2·s-1,阈值温度条件T a为23℃。P n在半干旱地区T a阈值较其他地区低。净光合速率(P n)与空气相对湿度(RH)成正相关,抽穗期相关系数R=0.817(P=0.000),灌浆期相关系数R=0.772(P=0.000),均达到极显著水平(P≤0.01)。蒸腾速率(T r)对T s和T a及RH的响应趋势与P n相似。抽穗期P n和T r对微气象因子的敏感性高于灌浆期。     

土壤水动力学模型在SPAC系统中应用研究进展

从土壤水动力学典型的裸地蒸发模型、蒸发蒸腾量模型、土壤水分入渗模型出发,综述了SPAC系统下国内外现行的植物根系吸水模型、溶质运移模型、农业生态系统模型等研究进展,归纳和讨论了目前土壤水动力学模型在SPAC系统建模中存在的问题与不足。并对该领域的研究方向和应用前景进行了展望：建立准确的数值模型来解决实际问题是蒸发蒸腾量模型未来研究的趋势;入渗模型从点至区域的动态扩展,并结合土壤侵蚀、污染物运移等因素的农业倾向性研究为潜在的重要分支方向;根系吸水模型应更多被用于监测土壤水分动态、设计合理的灌溉制度及干旱预警等体系;利用计算机、遥感等技术手段建立农业生态系统物能循环的机理性模型将为模型的实用性和精度提供有力支撑。     

中国西北冬小麦和棉花生长对气候变暖的响应

利用甘肃省西峰市和敦煌市农业气象观测站1981～2004年的观测资料,初步探讨了气候变暖对冬小麦和棉花生长的影响.结果表明:春季极端低温的升高使冬小麦返青期和棉花的播种期明显提前,后期极端高温的升高使冬小麦成熟提前,而极端低温的变暖使棉花停止生长延迟.冬小麦越冬期～返青期的缩短与期间极端低温显著相关,而乳熟～成熟期的缩短与期间极端高温显著相关,返青期～拔节期和开花～乳熟期呈现延长的趋势且均与期间极端低温呈显著相关.棉花播种期～五叶期随期间极端低温的升高而缩短;五叶～现蕾、吐絮～停止生长期和全生育期呈现延长的趋势,且分别与期间极端低温显著相关.冬小麦产量与越冬期间的最低气温呈显著正相关,但返青～孕穗和乳熟～成熟期间的最高气温与产量呈显著负相关.棉花产量与开花以前的平均最低气温呈显著正相关;霜前花产量随十月最低气温的升高而显著增加.生育期间的增温特别是十月最低气温的变暖对本地区棉花生产产生了积极的作用,而生育后期的高温对冬小麦的高产则极为不利.     

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近年来,在全球变暖的大背景下,西北也经历着同样的变暖趋势,尤其是在西北干旱区新疆、甘肃河西走廊等地的棉花种植区,气候变暖对小麦生长发育的影响研究日益增多,但如何正确、合理的评价小麦对气候变暖的响应,已成为目前十分突出的科学和实际问题。在评价的过程中,评价指标的选择和确定是重中之重。鉴于此,本文筛选了几类重要的评价指标,主要有小麦生长发育、种植结构、地理分布、农业气象灾害、农业病虫害气象指标等,这些指标的选择为科学评价小麦对气候变化的响应奠定了一定的基础。     

温度升高和降水减少对半干旱区春小麦生长发育及产量的协同影响

为探索和验证未来气候变化对半干旱雨养区春小麦生产的影响,了解春小麦生长发育和产量对增温和降水减少协同响应的基本特征,采用开放式红外增温系统装置和水分控制观测场,设置不同温度[增温0℃（对照）、增温1.0℃、增温2.0℃]和水分梯度（正常降水、降水减少30%）模拟气候变化对半干旱区春小麦产量、生物量、穗部性状以及株高、叶面积、叶绿素和叶片净光合速率的影响。结果表明：温度升高和降水减少在春小麦的籽粒产量和生物产量上均表现出显著的协同作用。在不增温、增温1.0℃、增温2.0℃下降水减少30%处理比正常降水处理分别减产24.41%、12.93%和27.38%,生物量分别减少19.25%、10.31%和22.11%。因为籽粒产量的降幅略大于生物产量的降幅,所以导致经济系数降低。温度升高和降水减少抑制了春小麦穗的形成,在各增温条件下,穗长、穗重、总小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重表现为降水减少30%处理低于正常降水处理,而无效小穗数和不孕率表现为降水减少30%处理高于正常降水处理。温度升高和降水减少的协同作用对春小麦叶片净光合速率有极显著影响,对叶面积和叶绿素含量有显著影响。二因子协同作用使春小麦叶片净光合速率降低,导致春小麦株高、叶面积、叶绿素含量和茎秆重降低。研究结果可为进一步开展气候变暖下春小麦的响应与适应研究和未来半干旱区春小麦的安全种植提供理论依据。     

孕穗期模拟酸雨对春小麦叶片光合气体交换特性及产量的影响

为探明酸雨对春小麦光合特性及产量的影响,用pH为1.5,2.5,3.5,4.5和5.6的模拟酸雨在春小麦孕穗期对其进行喷淋,然后测定不同pH模拟酸雨处理后春小麦叶片的光合参数及产量。研究结果表明,1)酸雨对春小麦叶片光合特性以及产量的影响随酸雨的氢离子浓度增大而愈显著。2)酸雨pH与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素相对含量以及春小麦产量均呈极显著正相关,与胞间CO₂浓度呈极显著负相关。     

生态公益林的营造原则与营林配套技术探析

随着经济的不断发展,人们生活水平的不断提升,环境问题越来越受到人们的重视,生态建设逐渐成为了当今社会发展的重要方面,生态公益林是生态建设过程中重要的一方面,对于生态建设有很大的促进作用,这对以前的发展理念有了很大的创新,生态公益林主要是通过人造树林来营造一种新的氛围,以恢复原始的自然体系,从而对环境起到一定的改善作用,本文就生态公益林的营造原则作出一定的探讨,对营林配套技术进行探析,以促进生态公益林的建设,从而促进生态建设的进程.     

天水地区冬春地温变化与冬小麦生长和产量的相关分析

为分析地温变化对冬小麦生长发育和产量的影响,采用天水地区1982—2010年的冬小麦观测资料和同期冬春两季地温资料,分析了冬春地温在近28 a来的变化特征,研究了冬春地温变化对冬小麦返青后各发育期开始和持续时间的影响,以及冬春地温对冬小麦中后期生长状况、产量构成要素和地段实产的影响。结果表明:(1)天水地区近28 a来冬春两季地温均出现增温现象,春季地温增幅高于冬季地温增幅;(2)冬春两季地温与冬小麦返青后各发育期开始时间均为负相关,春季地温与全生育期持续时间为显著的负相关;(3)春季地温与冬小麦孕穗期株高呈显著负相关,与籽粒与茎秆比、成穗率呈显著正相关。冬春地温与冬小麦生长和产量间存在明显的关系,春季地温的影响比冬季地温更明显。春季地温的影响具有显著性和持续性,而冬季地温的影响具有阶段性和滞后性的特点。     

黄土高原半干旱区马铃薯产量对气候变化的响应

为探讨气候变化背景下,黄土高原半干旱区马铃薯生育期气象要素的变化规律及其对马铃薯生长发育的影响,本研究基于黄土高原半干旱区定位观测试验,结合气象要素观测资料,研究了半干旱区马铃薯产量对气候变化的响应。结果表明,1960—2020年61 a间,马铃薯生育期气温和积温显著升高,气候倾向率分别为0.32℃·10a^-1和48.14℃·10a^-1(P<0.01);降水量波动减少,气候倾向率为3.97 mm·10a^-1(P<0.05);日照时数显著减少,气候倾向率为10.92 h·10a^-1(P<0.05)。但2005—2020年16 a间,马铃薯生育期气温显著下降,气候倾向率为-0.54℃·10a^-1(P<0.01),各生育时期气温均呈下降趋势,其中块茎膨大～成熟期气温下降最明显,气候倾向率为-1.18℃·10a^-1,通过0.01水平显著性检验;马铃薯生育期降水量增加显著,气候倾向率为13.89 mm·10a^-1(P&l...