作物模型中单叶最大光合作用速率的温度响应修订

作物的光合作用对温度变化敏感,其温度依存性随品种、生长环境的变化而改变。基于光效率模型的作物生长模型,在应用中很少对光合作用的温度影响参数值进行订正,且在全生育期使用相同的参数值,难免会增加干物质模拟的误差。为此,本文以ORYZA2000模型为例,提出了一种修订光合作用温度影响参数值的方法。为确定方法的有效性,结合2012年和2013年水稻品种两优培九的温度梯度控制实验,首先利用抽穗开花期光合作用观测曲线提取了不同温度水平的光合作用参数值,然后结合Arrhenius方程和Peaked方程建立了温度敏感性参数的温度影响方程。将这些方程代入机理性光合作用模型,模拟了单叶最大光合作用速率与温度的曲线关系。最后,以归一化后的曲线关系修订作物模型参数值,并利用两年地上部分生物量(WAGT)观测值对其验证。结果显示,两优培九单叶最大总光合作用速率随温度的变化关系不同于ORYZA2000的默认设置,修订后的最适温度为38~40°C,高于默认值。在10~20°C的低温段,修订后的温度影响系数低于默认值。从WAGT模拟值的相对误差看,修订后较修订前平均降低约3.3%。本研究为改进干物质模拟精度和分析不同品种光合作用的温度依存性提供了重要参考。     

韦纯良副厅长在广西林业勘测设计院新春慰问

2012年1月10日，自治区林业厅副厅长韦纯良到广西林业勘测设计院进行新春慰问。 韦纯良副厅长对2012年广西林业设计院工作提出四点要求。一是力争2012年产值超亿元。要理清工作思路，找准发展定位，     

植物形态结构模拟与可视化研究进展

 本文较系统阐述了植物形态结构模拟与可视化研究的社会背景、学术价值和经济意义，从创立与发展、研究与发展的总体趋势和特点、研究居世界先进水平的机构或学者以及领先标志等方面综述了植物形态结构模拟与可视化的研究进展；指出了该研究的前沿领域、空白点及薄弱环节，分析了中国在该研究中的总体水平、差距及其成因；最后在研究展望基础上提出了若干政策建议。     

饱和土壤冻融过程中水热迁移数值模拟

利用土壤冻融过程的水热传输方程，模拟了饱和土壤冻融的年变化过程，分析了土壤冻结深度的年变化规律和水分向冻结界面迁移的特征。同时亦对影响土壤冻结深度的温度因子做了探讨。     

气候变化对福建省水稻生产的阶段性影响

将福建省划分为3个水稻种植区,选取19个样点,采用近5年(2000-2004年)中逢单年份的产量进行CERES-Rice模型参数的调试,逢双年份的产量用于检验模型在研究区域的适用性;利用GISS GCM Transient Run的输出值生成了每个样点2030年及2050年的气候变化情景;在各情景文件下运行CERES-Rice模型,并将模拟结果与当前气候情景(BASE情景)下的模拟值进行比较,再结合蒸散比(β)、产量波动系数(F)等指标,定量评价了未来气候渐变过程对福建省水稻生产的影响;在此基础上提出了适应气候渐变的若干可能对策.结果表明:在未来气候变化过程中,研究区域水稻生长季的土壤水分条件将变得不如目前湿润;研究区域早稻及单季稻生育期都将不同程度的缩短,后季稻2050年情景下有所延长;闽东南及闽西北双季稻区产量在未来两种气候情景下均表现为减产,且减产幅度随温度升高而加大.闽西北山地气候的单季稻区表现为增产;当前闽东南水稻的稳产性最差,闽西北双季稻区的稳产性较好.未来气候变化中水稻稳产性将变差;未来两种气候情景下福建省水稻总产将随着温度的升高而减少.     

江淮平原小麦渍害预警系统(WWWS)

针对江淮平原小麦生长期常见的渍害问题，对笔者等早先自主研制的小麦栽培模拟优化决策系统（WCSODS）加以精简与改造，即删去小麦栽培优化模型部分，增加渍害对小麦光合作用、干物质分配和叶片衰老等生理生态过程的影响模块，并结合土壤水分的计算，实现了渍害逆境下冬小麦生长与产量的模拟。在此基础上，围绕研制目标，就建立渍害警级预警指标、生成支持小麦生长模型（WMOD）运行的未来天气文件、调试与确定地区性参数，以及WMOD与区域性气候模式（RGCM）的结合等，论述了小麦渍害预报的实现途径。利用南京、南通地区近10年（1991—2000）的气候与产量资料，对建成的小麦渍害预警系统（WWWS）进行了可靠性检验，历史渍害的拟合率达到90%；还利用WWWS和RGCM的输出值对南京、南通、合肥3地区近3年（2002—2005）的渍害发生程度进行了试预报，取得了满意的结果。     

植物可视化研究进展

近40年来，以作物群体阶段发育和干物质积累为对象的作物生长模拟研究得到了长足发展，各种模型及基于模型的作物辅助决策系统在农业生产中也已得到初步应用。但以个体或群体形态结构为研究对象的植株可视化却是近几年才发展起来的，目前已成为作物模拟研究新的领域。可视化研究是植物结构模拟技术和虚拟现实技术在作物生长模拟中的应用。随着信息农业的发展，作物生长过程可视化必将进一步深入。本文简要介绍植物可视化研究的国内外研究进展和今后的发展趋势。     

气候变化对中国南方水稻生产的阶段性影响及适应性对策

根据GISSGCMTransientBRun的输出结果 ,结合中国南方稻区 15个样点近 4 0年的逐日气候资料 ,生成了每个样点在 2 0 10年、2 0 30年和 2 0 5 0年的气候变化情景 ;利用CERES Rice模型在基准气候 (196 0～ 1997年 )以及上述不同年份的气候变化情景下运行的结果 ,结合中国若干农业气候指标 ,分区评述了未来 10年、30年和 5 0年全球气候变化对不同稻作类型水稻生育期、产量、稻田蒸散量的阶段性影响 ,并分析了中国稻作制度可能发生的演进趋势。最后 ,在模拟试验的基础上 ,提出了若干适应气候变化的农业对策 ,包括调整品种布局、有条件地扩种双季稻、改善灌溉条件及培育和引进新品种等。该研究结果对国家及各级农业行政部门制定中远期农业规划和农业发展战略具有重要的参考价值     

水稻叶片几何参数的模拟分析

【目的】在生长模型输出的基础上，构建预测水稻叶片几何参数的动态模型，以便更准确地实现水稻的虚拟生长。【方法】在试验观测的基础上，分析了不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片叶长之间以及叶长与叶宽之间的定量关系，进一步耦合水稻叶龄、叶面积和茎蘖数模拟模型，进行水稻叶片几何参数变化的动态模型构建。【结果】不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片的叶长比随分蘖叶序呈二次曲线变化，叶长与叶宽的关系可用幂指数函数描述。运用独立实测资料对模型进行的初步检验显示，本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同叶位叶片的几何参数。【结论】本研究构建的水稻叶片几何参数分析模型较好地体现了器官几何参数受生态环境、品种类型和栽培措施影响的形态生理规律，为水稻虚拟生长提供了可靠和普适的叶片几何特征确定方法。     

渍害胁迫时期和持续时间对冬小麦产量及其构成因素的影响

为研究渍害胁迫时期和持续时间对小麦产量及其构成因素的定量化影响，以扬麦13号为供试品种，在拔节期、孕穗期和灌浆期，开展不同渍害胁迫持续时间（0、5、10和15 d）的盆栽试验，观测不同渍害胁迫处理下小麦产量及其构成因素的变化。结果表明，不同生育时期发生渍害胁迫均可导致小麦减产，且随渍害胁迫时间的延长，小麦产量下降均达到显著水平（P<0.05）。渍害胁迫造成的减产呈现为孕穗期>拔节期>灌浆期，渍害胁迫每增加1天，孕穗期、拔节期和灌浆期小麦单株产量分别下降0.79、0.59和0.48 g，表明孕穗期是小麦渍害胁迫的敏感期。此外，不同生育时期渍害胁迫对小麦产量构成的影响存在明显差异。拔节期渍害胁迫同时降低小麦株穗数、穗粒数和千粒重，但主要通过降低小麦穗粒数造成产量下降；灌浆期渍害胁迫对小麦株穗数和穗粒数的影响较小，主要通过降低千粒重造成小麦产量下降；孕穗期处于小麦从营养生长转为生殖生长阶段，此时发生渍害胁迫，对小麦株穗数和穗粒数的影响大于灌浆期，对千粒重的影响大于拔节期，因此，孕穗期渍害胁迫造成小麦减产最严重。为预防渍害胁迫造成小麦严重减产，应在孕穗期前后密切关注天气状况，在田间及时开沟排水。