基于生态和环境用水安全的调入水规模研究

为实现调水工程受水区可持续发展,以二元水循环规律为基础,从受水区生态和环境用水水量和水质两方面对调水的规模进行了研究,并建立了与其水资源开发利用系数、污水排放率和区域外与区域内用水比例k相关的生态和环境水安全调入水规模计算模型.以郑州市2010年和2020年不同频率年接受南水北调水为例进行计算和综合评价.结果是:①20...     

农业灌溉用水量统计中样点灌区选择方法研究

样点灌区的选择对于农业灌溉用水量统计有着重要意义。根据《用水总量统计方案(试行)》中用水大户逐一计量统计、一般用水户抽样调查、综合推算区域灌溉用水的技术方法,结合各省灌区基本情况,综合确定灌溉用水量统计的样点灌区选择和布局方法。各省级区样点灌区选择和布局包括省级区样点灌区数量确定、灌溉分区样点灌区数量分配和灌溉分区样点灌区布局。省级区样点灌区数量根据《用水总量统计方案(试行)》和统计学相关理论确定;灌溉分区样点灌区数量根据分区内灌区数量权重按比例分配;灌溉分区样点灌区布局根据灌区信息按照非随机抽样方法确定。     

秸秆还田下灌水及施肥对冬小麦气孔特征的影响

为了研究秸秆还田下作物的最佳水肥量,通过布设大田试验在秸秆还田下调控冬小麦灌水时期、施肥时期的灌水量和施肥量,探讨秸秆还田下灌水及施肥对冬小麦叶片气孔形态特征及其空间分布格局的影响。研究结果表明:①在相同灌水时期增加灌水量能导致拔节期的近轴面气孔面积的增加,且远轴面气孔宽度及气孔形状指数增加,远轴面气孔周长减小;然而,减小灌水量将造成拔节期近轴面气孔密度和远轴面气孔形状指数的增加,在生长后期适当延长灌水时间可以降低近轴面的气孔密度。②在生长初期(拔节期+抽穗期)减少施肥量将导致拔节期叶片近轴面气孔密度和面积的增加;然而,增加施肥量却造成生长后期(灌浆期+成熟期)远轴面气孔面积和宽度的增加。③在越冬期施肥较多、拔节期施肥较少的处理下,冬小麦叶片气孔的空间分布格局更加规则。研究结果有助于探索秸秆还田下冬小麦的最佳灌水和施肥措施,为提升黄淮海平原农业水资源短缺区的作物水分利用效率和粮食产量提供数据支撑和理论依据。     

不同温度对3种北高丛蓝莓气孔特征和气体交换参数的影响

为探讨不同温度对北高丛蓝莓品种叶片气孔特征及其气体交换参数的影响机理,以2年生北高丛蓝莓(Vaccinium corymbosum L.)‘蓝丰’、‘公爵’和‘布里吉塔’幼苗为试验材料,利用人工气候箱设置4个温度处理,即对照(25℃)、轻度高温(30℃)、中度高温(35℃)和重度高温(40℃),研究不同温度对北高丛蓝莓叶片气孔的结构和功能、空间分布格局及气体交换的影响。结果显示,高温显著提高‘布里吉塔’叶片的气孔密度,但却没有改变‘公爵’和‘蓝丰’叶片的气孔密度。同时,中度高温增加‘蓝丰’和‘布里吉塔’叶片气孔的长度、宽度和面积,但是对‘公爵’叶片气孔开度的影响不大;且高温导致‘布里吉塔’气孔在叶片上的空间分布变得比对照更加规则,而对‘公爵’和‘蓝丰’2个品种的影响却很有限。此外,不同强度的温度处理导致3个北高丛蓝莓品种叶片的净光合反应速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均呈现先升高后降低的趋势,但其最大值随着品种的不同而发生变化。高温条件下北高丛蓝莓主要通过增加气孔的宽度和规则化气孔的空间分布提高光合效率。然而,不同蓝莓品种对叶片气孔结构和功能进行调整和优化的能力存在一定的差异,最终导致蓝莓叶片气体交换对增温的响应存在种间差异。     

CO2浓度升高和磷素亏缺对黑麦草气孔特征及气体交换参数的影响

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。     

光伏提水匹配模型与优化在西藏高原草场喷灌工程中应用——以阿里地区为例

以西藏高寒地区光伏提水草场喷灌为研究对象,利用噶尔站太阳辐射数据,构建日照分布函数模型及光伏阵列最大输出功率模型,计算出设计灌溉面积2.07hm^2草场所需光伏阵列系统的峰值功率,为草场优化配置32块光伏板,即峰值功率为6.88kW时,可以满足项目区生育期的灌水需求。工程应用表明:光伏匹配模型和优化计算所确定的光伏板数量和功率是可行的,能够驱动水泵正常运行,满足燕麦灌水需求。     

秸秆还田下不同水肥对玉米气孔形态特征及其分布格局的影响

为确定黄淮海平原地区秸秆还田下玉米生长所需的最佳水肥量,通过布设秸秆还田下的大田水肥试验,探究了灌水量和施肥量对不同生育期玉米的气孔形态特征及其空间分布格局的影响.研究结果显示:①拔节期和灌浆期玉米远轴面的气孔密度均明显高于近轴面的气孔密度,表明玉米叶片的远轴面与近轴面对灌水量和施肥量的响应并不一致.②玉米拔节期气孔宽度、气孔面积和气孔形状指数均明显大于灌浆期,表明气孔形态特征在玉米不同生育期对水肥的响应存在明显差异,且玉米拔节期气孔对水肥的响应比灌浆期更敏感.③在玉米拔节期,灌水量750 m3/hm2和施肥量750 kg/hm2(W750F750)处理下玉米叶片的气孔分布最为规则,而灌浆期玉米气孔在灌水量750 m3/hm2和施肥量600 kg/hm2(W750F600)时呈现最规则的分布格局.结果表明,秸秆还田条件下,最优灌水量(750 m3/hm2)和施肥量(600 kg/hm2)处理的玉米气孔形态特征及其空间分布格局最有利于提高其气体交换效率,从而增加黄淮海平原玉米叶片的净光合速率和粮食产量.     

瓜类蔬菜春季栽培技术要点

本文介绍了瓜类蔬菜春季栽培的技术要点以及病虫害防治措施。     

大气CO2浓度倍增和高温对玉米气孔特征及气体交换参数的影响

为深入了解未来大气CO2浓度升高背景下玉米气孔特征及气体交换过程对高温的响应机理,该研究利用人工气候室,探究在大气CO2浓度400 μmol/mol（C400）和800 μmol/mol（C800）下,不同温度处理（昼/夜）25/19 ℃、31/25 ℃和37/31 ℃对玉米气孔特征及气体交换参数的影响机理。结果表明：1）CO2浓度升高对玉米气孔密度的影响并不显著（P > 0.05）,增温却导致玉米不同轴面气孔密度均显著增加（P < 0.001）;不同轴面气孔密度的增加幅度均随温度升高而增大,叶片气孔密度对环境温度升高的响应呈现出非线性变化趋势。2）将环境温度由25/19 ℃增加到37/31 ℃导致C400和C800处理下玉米蒸腾速率（Tr）分别提高57%和84%,且不同轴面的气孔密度均与Tr之间存在较好的线性相关关系（近轴面R2=0.69;远轴面R2=0.71）。3）当温度从25/19 ℃升高到31/25 ℃,2个CO2浓度处理下玉米的Pn分别提高23%和21%,但环境温度提高到37/31 ℃却导致Pn分别降低24%和13%,说明高温环境（37/31 ℃）对光合反应位点造成生理伤害,而高浓度CO2缓解了高温对玉米造成的生理胁迫。同时,37/31 ℃条件下玉米叶片光合系统II（PSII）最大光化学效率（Fv/Fm）显著降低的结果也直接支持了上述结论。研究结果有助于从气孔特征的角度深入了解 CO2 浓度和温度升高对玉米叶片气体交换过程产生的影响,为未来气候变化背景下实现农作物绿色高效提质增产提供理论依据。     

高温对北高丛越橘叶片结构和生理代谢的影响

以2年生北高丛越橘（Vaccinium corymbosum L.）‘蓝丰’、‘公爵’和‘布里吉他’为试验材料,利用人工气候箱设置4个培养温度（25、30、35和40 ℃）,研究高温对叶片叶绿体超显微结构、气体交换参数、叶绿素荧光、抗氧化酶活性、色素含量以及电导率的影响。结果表明：温度对3个品种超氧化物歧化酶（SOD）活性影响不大,但显著改变了3个品种叶片的过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。40 ℃对‘公爵’和‘蓝丰’的叶绿体结构有不同程度的破坏,而对‘布里吉他’没有产生显著影响。另外,随着温度的升高,3个品种叶片的叶绿素a（Chl.a）、叶绿素b（Chl.b）、叶绿素a/叶绿素b（Chl.a/b）、总叶绿素[Chl.（a + b）]及类胡萝卜素（Car.）均呈现先升高后降低的趋势,且3个品种的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）也出现了相似的变化趋势,品种不同其最大值出现的温度也不同。叶片相对电导率和叶绿素荧光参数F_v/F_m的测定结果也间接地支持了上述结论,即30 ℃和35 ℃高温对叶片结构和功能的影响有限,但40 ℃高温导致其受到严重损伤。抗高温能力‘布里吉他’最强,‘蓝丰’次之,‘公爵’最弱。