辽宁地区近50年无霜期时空演变特征

结合GIS技术、气候倾向率以及突变分析方法,利用近50a辽宁省52个气象观测站的逐日气温资料对无霜期初日、终日以及持续日数的时空演变特征进行分析。结果表明:(1)区域平均无霜期初日以2.2d/10a的速率提前(P0.01),在1989年前后发生突变;终日和持续日数分别以1.9d/10a和3.9d/10a的速率延后和增多(P0.01),终日在1975年前后发生突变。辽宁大部地区无霜期日数以3～4d/10a速率增加(P0.01)。(2)不同基准年的气候平均值(A时段:1961-1990年,B时段:1971-2000年)有明显差异,B时段较A时段初日提前、终日延后、无霜期日数延长。(3)从年代际变化来看,无霜期日数在20世纪70年代的高值和低值区域较60年代有所扩大,80年代高值区再次扩大,低值区缩小,90年代较前者空间格局变化不大,2000年以后高值区已覆盖辽宁大部地区,低值区明显缩小。     

东北春玉米不同发育期干旱胁迫对根系生长的影响

分别在玉米拔节期(BJ)和抽雄期(CX)进行水分胁迫试验,利用微根管技术观测不同发育期干旱过程中根分布动态,并利用根分布模型模拟相关参数(d_(50)和d_(95):累积根比例分别为50%和95%的土层深度),对不同干旱胁迫处理的土壤湿度、根系分布及相关参数时空动态特征进行分析。结果表明:水分控制后的土壤湿度在130cm以上基本达到预期干旱效果,即BJ和CX处理在控水时段0~100 cm土层土壤相对湿度都降至40%以下,但深层土壤湿度并未受到水分控制影响;拔节和抽雄期干旱胁迫条件下,根长密度(RLD)最大值分别为2.18±0.89cm·cm~(-3)和2.10±0.47 cm·cm~(-3),所在土壤深度为60 cm,对照(CK)RLD最大值为1.24±0.77 cm·cm~(-3),所在深度为40 cm,CK和BJ处理的RLD在最大值深度以下随土层深度增加而减小,CX处理的RLD在80 cm以下仍保持较大值;BJ和CX比CK的d50分别增大45%和59%,d95分别增大8%和41%,证明玉米根系因干旱胁迫而向深层土壤生长。     

基于分期播种的水稻生长动态及产量对热量条件的响应

为了研究东北地区水稻生长发育和产量对温度变化的敏感性,以2个水稻品种（‘辽星1’、‘辽优5218’）为试验材料,设置4个播种期,分析播期对水稻生长动态和产量特征的影响。结果表明：（1）‘辽星1’在I、III、IV播期分蘖数达到峰值较II播期少用积温400℃左右;I和IV播期最大分蘖数较II播期分别减少3.16%和15.50%,III播期增加3.85%。‘辽优5218’在III和IV播期分蘖数到达峰值较II播期多用积温300℃左右;I、III、IV播期最大分蘖数较II播期分别增加7.12%、32.51%、19.59%。（2）‘辽星1’在I和IV播期株高较II播期偏低,III播期最高;‘辽优5218’在I、III、IV播期株高偏低,I播期最矮。（3）‘辽星1’在I和III播期叶面积指数达到峰值较II播期分别多用积温300℃和200℃左右,IV播期少用100℃左右;I、III、IV播期最大叶面积指数较II播期分别增加48.5%、113.3%、31.6%。‘辽优5218’在I播期叶面积指数达到峰值较II播期多用积温500℃左右,III和IV播期分别少用400℃和100℃左右;I和III播期最大叶面积指数较II播期分别减少31.6%和27.6%,IV播期增加20.9%。（4）‘辽星1’在III播期地上干质量最高,IV播期最低;‘辽优5218’在I播期地上干质量最高,II播期最低。（5）‘辽星1’在I、III、IV播期的产量较II播期分别减产5.64%、6.27%、27.25%;‘辽优5218’在I播期的产量较II播期增加5.66%,III和IV播期分别减产13.14%和31.29%。（6）≥10℃积温2700~2800℃,平均温度24℃左右更适宜辽宁水稻生长和产量形成。     

辽宁苗期玉米根叶对水分胁迫的响应

为了提炼辽宁春玉米苗期干旱胁迫影响的定量化评价指标,以‘丹玉39’为试验材料,采用盆栽称重控水法,对不同水平土壤含水量对春玉米苗期根叶生长的影响进行研究。结果表明：正常（75%）和偏湿（85%）水分条件下玉米具有较高的株高,茎粗和叶面积。干旱胁迫下,玉米生长发育受到抑制,株高降低、茎粗变细、根系和地上部的生物量降低,叶片光合面积减小,根冠比增大。但一定程度的干旱（55%）有利于根系下扎,增大根冠比。干旱胁迫对玉米的株高和根系的生长发育有较大的影响,地上生物量受干旱胁迫影响大于根系。     

气象条件对日本松干蚧越冬死亡率的影响

日本松干蚧是危害松树的重要害虫,越冬期气象条件是影响种群变动的重要因子。利用判别法,选取对日本松干蚧越冬死亡率影响较大的气象因子,并分析这些因子对越冬死亡率的影响。结果表明,11月各旬平均最低气温、12月下旬平均最低气温、3月上旬平均最低气温越低,日本松干蚧越冬死亡率越高;4月上旬降水量越大,其死亡率越高。选择资料时间序列较长且与日本松干蚧越冬死亡率相关密切的气象因子,建立了日本松干蚧越冬死亡率预测模型,经检验,模型准确率72%左右,对于监测及防控日本松干蚧具有一定应用价值。     

Seasonal changes in the effects of free-air CO2 enrichment (FACE) on dry matter production and distribution of rice (Oryza sativa L.)

It is reported that stimulating effect of elevated atmospheric [CO₂] on photosynthesis of rice (Oryza sativa L.) is likely to be reduced during the plant growth period. However, there is little information on seasonal changes in dry matter (DM) production and distribution of rice under elevated atmospheric [CO₂]. A free-air CO₂ enrichment (FACE) experiment was conducted at Wuxi, Jiangsu, China, in 2001–2003, using Wuxiangging 14, a japonica cultivar. The rice was grown at ambient or elevated (ca. 200 μmol mol⁻¹ above ambient) [CO₂] and supplied with 25 g N m², which is the normal N application rate for local farmers. DM accumulation of rice in FACE plots was significantly increased by 40, 30, 22, 26 and 16% on average at tillering, panicle initiation (PI), heading, mid-ripening and grain maturity, respectively. Rice DM production under FACE was significantly enhanced by 41, 27, 15 and 38% on average during the growth periods from transplanting to tillering (Period 1), tillering to PI (Period 2), PI to heading (Period 3) and heading to mid-ripening (Period 4), respectively, but significantly decreased by 25% in the period from mid-ripening to grain maturity (Period 5). In general, seasonal changes in crop response to FACE in both green leaf area index (GLAI) and net assimilation rate (NAR) followed a similar pattern to that of the DM production. Under FACE the leaves decreased significantly in proportion to the total above-ground DM over the season, the stems showed an opposite trend, while the spikes depended on crop development stage: showing no change at heading, significant increase (+4%) at mid-ripening and significant decrease (−3%) at grain maturity. Grain yield was stimulated by an average of 13% by FACE, due to increased total DM production rather than any changes in partitioning to the grain. We conclude that the gradual acclimation of rice growth to elevated [CO₂] do not occur inevitably, and it could also be altered by environmental conditions (e.g., cultivation technique).     

东北春玉米全生育期气候适宜度评价

适宜的气候要素是保障东北春玉米健康生长和高产稳产的基本条件。依据温、光、水气候要素对春玉米生长的影响,分别构建温度、日照和降水适宜度模型,引入有效降水提高模型精度,再基于有效降水和实际降水将三种气候要素耦合建立综合气候适宜度模型Ⅰ和模型Ⅱ,并利用1994—2013年有效气象、物候数据和2003—2010年像元尺度大田玉米生长状况时序遥感监测信息对海伦和泰来两个典型东北农业台站进行模型测试检验,将最适用模型应用于东北三省玉米典型种植区以估算2008与2009年25个站点不同生育期各气候要素适宜度。检验结果表明,“基于有效降水的模型Ⅰ”所估算的全生育期综合气候适宜度与NDVI、EVI的相关系数(0.58、0.29)均优于“基于实际降水的模型Ⅱ”(0.52、0.18),融合有效降水信息的模型Ⅰ更能有效捕获气候要素对春玉米生长胁迫现象。应用结果显示,模型Ⅰ估算的2008和2009年东北春玉米全生育期综合气候适宜度分别为0.67和0.56,与该地区2008年春玉米实际产量高于2009年表现一致;两年间东北三省春玉米各气候要素适宜度总体表现为温度>日照>有效降水;辽宁与吉林的温度、有效...     

秋覆膜对辽西春玉米水肥利用效率和产量的影响

为了探明旱地秋覆膜对春玉米水分和氮肥利用效率的影响,2013—2015年在国家农业环境阜新观测实验站设置了秋覆膜(秋季收获后开始覆膜,AM)、春覆膜(传统生育期覆膜,SM)和不覆膜(NM)3个处理,利用田间观测结合15N同位素示踪的方法,分析秋覆膜栽培春玉米的水分与氮肥利用特征。结果表明,在连续2个较干旱的年份,AM促进了玉米干物质积累,2a的玉米籽粒产量分别较SM提高了19%和11%,较NM提高了14%和75%,但玉米生物产量与SM无显著差异(P0.05);AM在休闲期减少了水分消耗,在播种期土体蓄水量较SM和NM平均多35 mm,并在玉米生育期耗水量较SM和NM多,主要体现在玉米的抽雄期和灌浆期作物耗水量的显著增加(P0.05);在2014年,3个处理的玉米籽粒产量和生物产量水分利用效率无显著差异(P0.05);在2015年,AM与SM的玉米籽粒产量和生物产量水分利用效率无显著差异(P0.05),但均显著高于NM(P0.05),较NM平均提高了60%和65%;AM减少了氮肥损失,同时也较SM减少了土壤中氮肥的残留,显著提高了当季和翌年氮肥利用效率(P0.05),2a累计氮肥利用效率达到了50.5%,高于SM和NM,但AM在当季0～100 cm土层中残留的肥料氮显著高于NM(P0.05)。综合分析认为,在较干旱的年型下,旱地秋覆膜是辽宁西部半干旱区提高春玉米产量和水肥利用效率的一项有效技术措施,如进行氮肥优化施用,可进一步提升该技术在区域农业发展的应用价值。     

应用三种模型对浙江省植被净第一性生产力(NPP)的模拟与比较

运用Miami模型、Thornthwaite模型以及综合模型,计算浙江省植被NPP,并与国际生物学计划(IBP)推荐值进行比较,旨在找出最适用于浙江省的一种植被NPP计算模型;分别分析三种模型模拟的植被NPP的年际及年代际变化特征;利用站点的经纬度、DEM及其衍生数据建立多元回归方程对浙江省植被NPP进行空间插值,并分析其空间分布特点。结果显示:(1)综合模型模拟的浙江省植被NPP与国际生物学计划(IBP)推荐值最接近,为952.722～1376.971g.m-2.a-1,并且NPP随时间呈波动上升趋势;20世纪60-70年代植被NPP增幅最大,为33.31g.m-2.a-1;(2)对于三种模型,北部嘉兴市的植被NPP最小,南部温州市的植被NPP最大;植被NPP的空间分布形态一致,全省范围内均表现为西北低、东南高;(3)比较得出,综合模型在模拟计算浙江省NPP时更具有实用性。     

作物种植行向对农田光照条件的影响

作物的田间小气候影响着作物的生长发育。该文通过对作物的种植行向观测结果进行统计分析,运用理论分析、图解法、理论计算法、实际观测等研究行向对农田中光照条件的影响。根据结论可以对作物的栽培行向进行改良,从而提高作物光照条件,有利于作物生长发育和产量的提高.