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1.
小麦生长模型对拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的比较   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】作物生长模型是预测和评估气候变化对作物生产力影响的重要量化工具,明确典型作物生长模型对小麦拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的不足,可以为进一步改进低温胁迫对小麦生产力影响的模拟算法提供指导。【方法】本研究将来自4套国际知名小麦生长模型(美国密歇根州立大学的CERES-Wheat、美国华盛顿州立大学的CropSyst、荷兰瓦赫宁根大学的WOFOST和法国国家农业科学研究院的STICS模型)的典型低温胁迫效应算法,与本课题组研发的小麦生长模拟模型WheatGrow相耦合,利用2012—2013年南京和2013—2015如皋不同品种(扬麦16和徐麦30)、不同温度水平(最低至-6℃)和持续时间(2、4、6 d)的人工气候室低温盆栽试验资料,检验和评价了原WheatGrow模型和耦合后低温胁迫效应算法的WheatGrow模型在拔节期和孕穗期低温胁迫下对小麦叶面积指数动态、茎生物量、地上部总生物量、籽粒产量等指标的预测能力。【结果】拔节—孕穗期低温胁迫明显降低了小麦叶面积指数、地上部生物量积累和籽粒产量,且随低温水平的降低和持续时间的增加降低幅度呈明显升高趋势。比较不同处理时期和品种发现,小麦生长发育及产量对孕穗期低温处理较拔节期低温处理更加敏感,扬麦16较徐麦30对低温胁迫更为敏感。耦合了4种低温胁迫效应算法的WheatGrow模型在模拟叶面积指数动态上较原WheatGrow模型有所改善,但模拟误差仍然较大,其中对孕穗期低温处理的模拟误差大于拔节期处理。4种低温胁迫算法均低估了低温胁迫对茎生物量以及成熟期地上部生物量积累的不利影响。综合比较4种低温胁迫算法的预测能力可以看出,对于叶面积指数和地上部生物量的动态模拟,CropSyst模型中的低温胁迫效应算法表现最好;对于茎生物量的动态模拟,WOFOST模型中的低温胁迫效应算法表现最好,特别是孕穗期低温处理;对于籽粒产量的模拟,STICS模型中的低温胁迫效应算法表现最好,其次是CropSyst模型。【结论】耦合低温胁迫效应算法后的WheatGrow模型,在模拟叶面积指数、茎生物量、地上部生物量和籽粒产量上均好于原WheatGrow模型,且在弱低温条件下的模拟效果好于强低温条件,但是4套算法由于没有考虑低温胁迫对茎秆的直接伤害、低温胁迫对干物质分配的影响以及低温胁迫后的恢复和补偿效应,因此在模拟茎生物量积累,以及模拟不同低温持续时间下的地上部生物量积累存在明显不足。此外,4套低温效应算法引入参数较多,为模型的参数化带来一定的困难,有待今后进一步改进和完善。研究结果对改进小麦生长模型对低温胁迫响应,降低气候变化背景下作物生产力的预测预警的不确定性具有重要意义。  相似文献   
2.
为深入理解未来大气CO2浓度升高背景下草地生态系统结构与功能响应土壤磷亏缺的潜在机理,该研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨了正常CO2浓度400 μmol/mol、升高CO2浓度800 μmol/mol和磷素供应水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 mmol/L)对黑麦草气孔特征及其气体交换过程的影响。结果表明,CO2浓度升高使供磷水平0.1和0.5 mmol/L的气孔密度增加约35%(P=0.012)和25%(P<0.001),但却减小气孔开度13%(P=0.002)和12%(P=0.005),且导致供磷水平为0.06 mmol/L的黑麦草气孔分布更加规则。同时,CO2浓度升高还导致供磷水平0.1和0.5 mmol/L的净光合速率显著增加8.6%(P=0.002)和15.8%(P<0.001),从而提高黑麦草的水分利用效率。另外,不同供磷水平明显改变了植株生物量及其分配,且高浓度CO2对较高磷水平时地上生长产生更强的施肥效应。研究结果将为深入理解草地生态系统对大气CO2浓度升高和土壤磷素亏缺的响应机理提供理论依据和数据支撑。  相似文献   
3.
Plant eradication is difficult, particularly in remote, protected areas. The Southern Ocean Islands are very isolated and highly protected, but the flora contains many alien plants. Small restricted populations have been eradicated, but eradication of established species has proven difficult. A better understanding of the efficacy of control methods at sub‐Antarctic temperatures and their off‐target impacts may increase eradication success. With interest in controlling non‐native Poa annua in the region, we aimed to determine if physical and chemical methods can control P. annua (the sub‐Antarctic biotype) in sub‐Antarctic conditions and examined their impact on native plants. We quantified the effectiveness of physical control methods on P. annua in situ on sub‐Antarctic Macquarie Island through field‐based experiments and assessed their selectivity on P. annua compared with native grasses. We also quantified the effectiveness of several herbicides on P. annua at sub‐Antarctic temperatures and assessed their selectivity on native grasses. Of the four physical disturbance methods tested, none effectively reduced P. annua cover as one‐off treatments. Of the herbicide treatments, glyphosate and trifloxysulfuron sodium were effective and were less damaging to native grass species, indicating potential selectivity. Physical control was of limited effectiveness, but did not affect native species richness. An integrated weed management programme utilising the strategic use of selective herbicides with follow‐up chemical and physical intervention may balance control and biodiversity outcomes. This research highlights the importance of site‐specific testing of control methods and understanding off‐target impacts of control when managing alien plant species in protected areas.  相似文献   
4.
We mapped yearly (2000–2016) estimates of annual grass percent cover for much of the sagebrush ecosystem of the western United States using remotely sensed, climate, and geophysical data in regression-tree models. Annual grasses senesce and cure by early summer and then become beds of fine fuel that easily ignite and spread fire through rangeland systems. Our annual maps estimate the extent of these fuels and can serve as a tool to assist land managers and scientists in understanding the ecosystem’s response to weather variations, disturbances, and management. Validating the time series of annual maps is important for determining the usefulness of the data. To validate these maps, we compare Bureau of Land Management Assessment Inventory and Monitoring (AIM) data to mapped estimates and use a leave-one-out spatial assessment technique that is effective for validating maps that cover broad geographical extents. We hypothesize that the time series of annual maps exhibits high spatiotemporal variability because precipitation is highly variable in arid and semiarid environments where sagebrush is native, and invasive annual grasses respond to precipitation. The remotely sensed data that help drive our regression-tree model effectively measures annual grasses’ response to precipitation. The mean absolute error (MAE) rate varied depending on the validation data and technique used for comparison. The AIM plot data and our maps had substantial spatial incongruence, but despite this, the MAE rate for the assessment equaled 12.62%. The leave-one-out accuracy assessment had an MAE of 8.43%. We quantified bias, and bias was more substantial at higher percent cover. These annual maps can help management identify actions that may alleviate the current cycle of invasive grasses because it enables the assessment of the variability of annual grass ? percent cover distribution through space and time, as part of dynamic systems rather than static systems.  相似文献   
5.
为了筛选更利于机械化收获的油菜品种,提出了二自由度油菜角果抗裂角性碰撞测试技术。该文对二自由度碰撞测试仪的结构原理、参数设计、机构运动特性进行分析,并对二自由度碰撞与摇床碰撞下的钢球运动进行EDEM仿真;对二自由度碰撞的适宜碰撞参数进行研究,且对二自由度碰撞法与摇床随机碰撞法、田间角果与剪取后干燥角果的抗裂角性分别进行对比试验。研究结果表明:摆动电机转速60 r/min、移动电机转速75 r/min为适宜碰撞参数;二自由度碰撞法(平均标准偏差0.025 6)比摇床碰撞法(平均标准偏差0.020 3)结果重复性更好,且二自由度碰撞对抗裂角性较好的品种区分度更好;而同含水率水平下的田间油菜角果抗裂角性(抗裂角指数范围0.013~0.553)相比于干燥后角果抗裂角性(抗裂角指数范围0.008~0.948)要差,二者结果差异显著(P=0.010.05),田间角果测试可以更为真实的反映出角果的抗裂角性,研究结果为不同油菜品种抗裂角性的评价测试提供参考。  相似文献   
6.
中国是人口最多的发展中国家,生产生活中产生的有机废弃物数量巨大,堆制有机肥是降低有机废物污染风险的重要方式,而有机肥标准则是防止有机肥成为新的土壤污染源,规范有机肥产业健康发展的重要保障。目前我国有机肥不合格现象时有发生,针对有机堆肥的标准仅有一个8年前的行业标准(NY 525—2012)的现状,本文对比了中国、日本、澳大利亚、欧盟、美国有机肥标准的重要指标,对存在的重金属残留、抗生素污染、病原体污染、营养富集及土壤盐渍化等有机肥质量安全风险问题进行分析,为我国有机肥行业未来绿色、健康、可持续发展提出建议。尽管我国现有有机肥质量标准,在具体指标要求方面优于美国,但和欧盟相比还有差距,比如我国重金属Cu、Zn、Ni限量缺失,对Cd等重金属限值要求不够严格,长期施用会导致土壤重金属含量超过风险筛选值,严重影响农作物安全;同时,由于部分畜禽养殖业不合理使用抗生素,加之有机肥生产企业技术的欠缺,农户施用时缺乏指导,监管部门执法不严等因素,我国有机肥施用过程存在较大风险隐患。因此,进一步完善有机肥标准体系,强化对原料中有毒有害物质的限制,要求选用原料批批检,加大准入和过程的落实力度,才能保障我国有机肥产业有序健康发展。  相似文献   
7.
为研究龙眼新品种(系)在广西南宁市的果实发育和品质变化规律,以引进的‘福晚8号’‘晚香’‘宝石1号’3个龙眼新品种(系)及广西主栽品种‘石硖’和‘桂明1号’为试验材料,定期观测果实发育过程中的纵横径、单果重、可食率、果形指数、可溶性固形物(TSS)、维生素C、可溶性蛋白质、可滴定酸、可溶性糖等的变化规律,试验结果表明:5个龙眼品种(系)在果实成熟期,‘晚香’的单果重最大,其次是‘宝石1号’‘福晚8号’和‘桂明1号’,‘石硖’最小。果实成熟期‘福晚8号’的可食率最大,其次是‘晚香’和‘宝石1号’,均高于‘桂明1号’和‘石硖’。果实成熟期和TSS达到最大值的时间以‘石硖’最早,‘宝石1号’次之,然后是‘桂明1号’‘福晚8号’和‘晚香’的成熟期最迟。退糖速度以‘桂明1号’最慢,其次是‘福晚8号’‘晚香’和‘石硖’,‘宝石1号’退糖速度最快。‘福晚8号’和‘桂明1号’的维生素C含量在达到最大值时高于其他品种,其次是‘晚香’和‘宝石1号’,‘石硖’的较低。可滴定酸含量在果实发育前期以‘桂明1号’和‘福晚8号’的较高,其次是‘宝石1号’,‘石硖’和‘晚香’较低,果实发育后期以‘桂明1号’‘晚香’‘宝石1号’和‘福晚8号’较高,‘石硖’的最低。引进的‘福晚8号’和‘晚香’表现为晚熟、果大肉厚、果实品质较好,‘宝石1号’表现为早中熟、果大肉厚、果实品质较好,可以作为广西良好的中晚熟品种(系)引种材料,具有较好的推广应用价值,可丰富广西的龙眼品种结构。  相似文献   
8.
9.
为探讨周年不同施氮组合对冬小麦-夏大豆轮作体系土壤氮素及产量影响规律,于2017—2018年,在伊宁县农业科技示范园内开展大田试验,以冬小麦-夏大豆轮作为研究对象,在前茬麦季设置4个施氮水平:0(N0)、104(N1)、173(N2)、242 kg·hm-2(N3);后茬大豆设置3个施氮水平:0(S0)、69(S1)、138 kg·hm-2(S2),研究周年不同施氮组合对两季作物收获后农田0~100 cm土层土壤硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)含量、无机氮残留量及产量的影响。结果表明,冬小麦不同施氮水平土壤NO3--N及NH4+-N含量均在20~40 cm土层达到最大值,且N3的土壤NO3--N和NH4+-N含量最高,分别达到14.65 mg·kg-1和4.26 mg·kg-1,土壤NO3--N含量平均分别较N0、N1、N2增加了92.86%、44.69%和17.03%,土壤NH4+-N平均依次增加了69.95%、26.10%和8.46%;而冬小麦施氮量越高,其土壤无机氮残留量越大,以麦季N3平均最高,为200.62 kg·hm-2。此外,前茬麦季施氮还能影响后茬大豆土壤中NO3--N、NH4+-N含量及无机氮残留量;夏大豆的土壤NO3--N和NH4+-N含量也在20~40 cm土层达到最大值,且N3S2的土壤NO3--N、NH4+-N含量及无机氮残留量最大,平均分别为18.61 mg·kg-1、 5.10 mg·kg-1、258.36 kg·hm-2。在麦季施氮173 kg·hm-2时(N2),冬小麦产量最高,平均为7 828.64 kg·hm-2,平均分别较N0、N1、N3增加35.45%、16.77%、6.26%;且在此基础上夏大豆当季再施氮69 kg·hm-2时(S1),夏大豆获得产量最高,平均为2 988.93 kg·hm-2,其周年总产量也达到最高平均,为10 817.5 kg·hm-2。综上所述,麦季施氮173 kg·hm-2,豆季施氮69 kg·hm-2既有利于提高麦豆周年产量,又能减少土壤氮素的残留量,可为当地一年两熟制高效施氮制度提供一定的参考标准。  相似文献   
10.
引起牛病毒性腹泻/黏膜病(bovine viral diarrhea—mucosal disease,BVD—MD)的病原为牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV),牛感染后会出现与其他腹泻病相似的症状,仅通过临床表现和病理观察很难做出准确鉴别;其次持续感染(PI)牛是该病主要传染源,如何鉴别、净化牛场中PI牛十分重要。为了检测BVDV病原和净化PI牛,选择一种最佳的检测方法非常重要。文章对目前常用的不同BVDV检测方法进行了比较分析。不同检测方法在敏感性、特异性等方面均存在差异。实际应用时应根据检测目的综合考虑,选择适宜的检测方法。  相似文献   
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