台湾泥岩恶地适生植物蒸发散模式之研究

盆栽植物蒸发散之量测不仅可作为植物水分需求之依据,且可配合相关理论推导之蒸发散物理模式,以量化小区域内温度、湿度等微气候之变化。本研究之目的在探讨二种台湾西南部泥岩地区之适生植物,其环境日射量、饱和蒸气压差与蒸发散之关系模式,而植物蒸发散量之量测方式则以重量差值法代表,并经由物理、数学理论推导与统计回归分析结果,所建立之蒸发散量(ET)最佳物理推估模式为日射量(Rs)与饱和蒸气压差(VPD)之线性函数。微气候因子之日射量、饱和蒸汽压差、土温及土壤水分含量等对二种植物之蒸发散量予     

台湾西南部刺竹更新与泥砂控制工法

刺竹目前占台湾西南部泥岩地药之绿蔽率达８０％以上，虽为早期最主要之适生造林树种，但其具有排泄他性，造成林下地表植物不易入侵，此外，刺竹之耗水量大（蒸散量大），且根域保水力差，茎干丛生于坡顶之风摇作用与浅层性须根系型特性，使竹林地区易造成坡面基脚侵蚀或坡面崩滑之情形。若为水土资源保育之宅远考量，泥岩地区刺竹林之上更呈竹林地复层植被之建立，有甚必要性与迫切性，。有关泥碉地区之相关试验研究虽多，但目前对     

台湾西南部刺竹林更新与泥砂控制工法

刺竹目前占台湾西南部泥岩地区之绿蔽率达 80%以上,虽为早期最主要之适生造林树种,但其具有排他性,造成林下地表植物不易入侵。此外,刺竹之耗水量大（蒸散量大）,且根域保水力差,茎干丛生于坡顶之风摇作用与浅层性须根系型特性,使竹林地区易造成坡面基脚侵蚀或坡面崩滑之情形。若为水土资源保育之长远考量,泥岩地区刺竹林之林相更新或竹林地复层植被之建立,有其必要性与迫切性。有关泥岩地区之相关试验研究虽多,但目前对于持续扩大之自然裸坡则尚无良好对策与方法。本研究拟以泥岩整体环境重建构想,提出泥岩地区刺竹林地林相更新与复层植被建立之构想,并配合简易之淤砂控制工法,包括坡脚连续式植生土堤淤泥措施、坡脚连续式复层植栽土堤淤泥设施、淤泥植物栅工程、裸坡坡趾植生石笼与控式农塘配合湿地植被营造等配置工法。进行相关试验与评估,期望对泥岩坡面裸化、冲淤过程以及植被坡面保育功能等适宜性整治有所了解与助益,进而对持续扩张之泥岩裸露地加以控制,并建立一套具体可行之方式。初步结果显示东南向的裸坡冲蚀量最大,受当地之日照与气候变化影响颇巨,而冲蚀下的淤泥,造成第一道土堤内之植栽存活率减少。因此,就地取材的连续性拦阻、泥砂冲蚀控制及生态环境之营造,已颇具     

台湾泥岩恶地优势植物非破坏性干物重连续监测技术之研究

为了解台湾西南部泥岩恶导优势植物棱果榕与刺竹之生长模式,且为避免在研究过程中影响植物之生长,本研究开发可持续性且非破坏性技术,藉由量测叶片的物性而推估其干物重量,将供试植物叶片长度与最大宽度之乘积定为P值,且由试验分析结果得知,P值与干物重或叶面积均具甚高之相关系数,以自然对数转换之干物重与P值之线性关系,经由统计回归及残差分析结果,为最适称之推估模式,该模式之干物重非破坏性测定技术具有准确,简易,快速与成本低之特性并可作持续性成长监控,而得知生长量变化与曲线。     

日光温室白菜棵间土壤蒸发变化规律试验研究

土壤蒸发在农田水量平衡和能量平衡计算中占有重要地位。本文采用微型蒸渗仪测定温室白菜的棵间土壤蒸发,对白菜棵间土壤蒸发的变化规律及其与太阳辐射、气温和相对湿度等主要气象因子的关系进行了试验研究和分析。研究结果表明:温室白菜棵间土壤蒸发随着白菜生育期的推移有减小的趋势,棵间土壤蒸发量占全生育期总耗水量的39.57%~42.03%,棵间土壤蒸发与太阳辐射、气温和相对湿度等主要气象因子均呈现良好的指数关系,本研究对合理制定温室白菜的灌溉制度具有重要的参考价值。     

日光温室萝卜棵间土壤蒸发规律试验

土壤蒸发在农田水量平衡和能量平衡计算中占有重要地位。该文采用微型蒸渗仪测定温室萝卜的棵间土壤蒸发,对萝卜棵间土壤蒸发的变化规律及其与太阳辐射、气温和相对湿度等主要气象因子的关系进行了试验研究和分析。研究结果表明：温室萝卜棵间土壤蒸发随着萝卜生育期的推移有减小的趋势,棵间土壤蒸发量占全生育期总耗水量的37.73%～41.71%,棵间土壤蒸发与太阳辐射、气温和相对湿度等主要气象因子均呈现良好的指数关系,该研究对合理制定温室萝卜的灌溉制度具有重要的参考价值。     

不同地表植被之蒸发散量估测比较

蒸发散量为-水资源涵养重要指标,据此,研究乃择定台湾西南部泥岩丘陵地上优势植被包括:番荔枝及莉竹,观测莉竹林冠层上进行全天日射量、净辐射量、气温、相对湿度及地中传导热量等微气象观测,藉以鲍温比与热收支法估测3种不同地表植被之蒸发散量,另配合蒸发散量实测值进行验证,可获知番荔枝及莉竹蒸发散量分别为:0.1～1.6 mm及1.9～3.6 mm,且与A型蒸发皿蒸发量之关系分别为0.27倍及0.74倍.     

小集水区生物多样性工程之设计

依据国际生物多样性公约,世界各国从1992年以来,在环境保育利用与经营管理上,无不以生物多样性之规划设计为考虑。因此,为了集水区的水土资源保育与生态永续经营之长远目的,台湾特殊地之泥岩地区刺竹林之林相更新或竹林地复层植被之建立,有其必要性与迫切性。然有关泥岩地区之相关试验研究虽多,但目前对于持续扩大之自然裸坡则尚无良好对策与方法。以小集水区整体环境重建构想,提出小集水区生物多样性之设计,并配合土木工程之生态复育工法。经调查研究结果之泥岩坡面裸化、冲淤过程以及植被坡面保育功能等适宜性整治有所更深入了解与助益,且可对持续扩张之泥岩裸露地加以控制,提供一套具体可行之生态复育方式。经多年之调查结果,已显现其生物多样性效果,而就地取材的连续性拦阻及生态环境之营造,以及改善当地微气候之生物多样性营造方式,并可在小集水区进行区域生态足迹追踪,进而达到可预期之生态需求。     

基于气象因子的金华市土壤墒情预测模型

利用金华2007—2008年土壤墒情资料和相关气象资料,分析了土壤湿度的基本变化规律,对土壤湿度与相关气象因子进行了灰色关联度分析,找出关键气象影响因子,建立了基于关键气象影响因子的土壤墒情预测模型并进行了试报和验证。结果表明：金华市冬季、春季土壤较为湿润、变化较为平稳,夏季、秋季土壤相对较干、变幅较大;5mm降水与蒸发的差为影响土壤相对湿度变化的首要因子;基于关键因子的土壤墒情预测模型试报2008年夏季的10cm、10—20cm、20—30cm土层相对湿度的平均误差分别为15．75％、6．89％、8．21％,该模型预测的土壤湿度状况基本能反映旱情发展的动态趋势。模型可为准确预测土壤墒情的变化状况,为农业生产合理用水和防灾减灾提供参考。     

基于SIMDualKc模型估算西北旱区冬小麦蒸散量及土壤蒸发量

为研究西北旱区冬小麦蒸散和土壤蒸发规律,以及土壤蒸发比例与其影响因子的关系,利用2 a冬小麦小区控水试验实测数据,对SIMDual Kc模型进行了参数校正和验证,对比大型称重式蒸渗仪的实测蒸散量值(或水量平衡法计算值)与模型模拟值。用建立的模型模拟精度评价标准对模拟值和实测值的误差进行评价。用经参数校验的模型模拟冬小麦农田土壤蒸发,并与微型蒸渗仪的实测值进行对比。基于通径分析方法研究气象因子(最低气温、最高气温、平均相对湿度、2 m处风速、太阳辐射量)和作物因子(地面覆盖度)与土壤蒸发比例的关系。结果表明,该研究建立的模型模拟精度评价标准能够较为全面地评价模型精度;SIMDual Kc模型可以较好地模拟西北旱区不同灌溉制度下冬小麦蒸散量和土壤蒸发量的变化过程,且在模拟长时段累积值时具有较高精度;拔节-灌浆期是冬小麦的需水关键期,冬小麦全生育期土壤蒸发比例呈现出生长中期生长后期快速生长后期生长初期的规律;灌水仅在短时间内影响土壤蒸发,地面覆盖度是影响土壤蒸发的最主要因子;在实测数据不充足的情况下,可以将地面覆盖度和蒸散量作为输入变量,用该研究确定的土壤蒸发比例与地面覆盖度的回归模型计算土壤蒸发量,该模型在计算不同水分条件下冬小麦农田土壤蒸发量时表现出较高的计算精度,决定系数在0.721~0.902之间,可以作为计算土壤蒸发量的简便方法。研究可为西北旱区冬小麦农田节水和灌溉决策提供理论依据。     

A model to simulate response of plant stomata to environmental conditions

In order to simulate plant transpiration under different field climatic conditions we have developed and verified a semi-empirical model for predicting the stomatal response to solar global radiation, leaf temperature, vapour pressure difference between the leaf and ambient air, ambient air CO₂ concentration and soil water potential. The transpiration and the stomatal relative conductance of a Nicotania Tabaccum var “samsun” plant leaves were measured in a laboratory apparatus and compared to those predicted by the model: good agreement was obtained between them for the different investigated cases. The model was incorporated in a numerical greenhouse microclimate model and its effects on the canopy microclimate are discussed here.     

应用Datalogger System研究不同株型品种稻田小气候的特征

本文分析了由微气候“数据记录仪”(Datalogger)自动收集的资料,探讨了稻田在水稻灌浆期的小气候特征。结果表明:直立叶品种比平展叶品种在冠层以下15cm处光量子相差1倍左右;植株温度及冠层叶面温度品种间差别较小,稻田1.5m高处空气湿度品种间不存在差别。初步认为直立叶型品种能更充分利用光能,这是直立叶型品种产量高于水平叶型品种的重要原因。此外还对Datalogger所获得的田间气候资料可靠性进行检验、肯定。     

日光温室番茄不同空间尺度蒸散量变化及主控因子分析

明确日光温室作物不同空间尺度蒸散量及变化规律是提高水分利用效率、实现农业水资源合理配置的关键。该文针对华北地区典型日光温室,于2015—2016年在中国农业科学院新乡综合试验基地,以滴灌番茄为研究对象,参考20 cm标准蒸发皿的累积蒸发量,设计充分灌溉和亏缺灌溉2种水平,研究不同水平下番茄叶片蒸腾、单株耗水(用茎流速率表征)和群体蒸散量的日变化和生育期变化,并采用通径分析法确定影响不同空间尺度蒸散量的主控因子。结果表明:叶片蒸腾和气孔导度随太阳辐射变化,峰值出现在10:00—14:00之间,移栽54~58 d后充分和亏缺处理的叶片蒸腾和气孔导度开始出现差异;充分和亏缺处理的单株耗水在晴天差异最大,阴雨天最小,且滞后太阳辐射约1 h;全生育期充分和亏缺处理的日群体蒸散量分别在0.32~6.65和0.15~5.91 mm/d之间变化,群体蒸散量在盛果期最大,占总耗水量的31.7%~34.7%。净辐射对叶片、单株和群体尺度的蒸腾量影响均显著,而水汽压差仅对单株和群体尺度蒸散量影响显著,估算日光温室番茄单株耗水和群体蒸散量时需考虑风速影响。水分胁迫条件下,考虑叶温变量可显著提高单株耗水和群体蒸散量的估算精度。研究可为不同空间尺度蒸散量转换方法的选择以及尺度提升理论模型的构建提供借鉴。     

枸杞叶片蒸腾与生理及微气象因子的关系研究

模拟研究枸杞叶片蒸腾速率与气孔导度、细胞间隙CO2 浓度及外界光、温、湿和风的关系结果表明 ,枸杞叶片蒸腾速率与环境气象因子和气孔导度均密切相关 ,影响枸杞叶片蒸腾的环境气象诸因子中气温、环境相对湿度起主导作用 ,辐射作用相对较弱 ,弱风对蒸腾的影响较小     

南方塑料大棚冬春季温湿度的神经网络模拟

利用浙江省慈溪市草莓塑料大棚和南京信息工程大学农业气象试验站番茄塑料大棚的小气候观测数据及气象站资料,建立3个以棚外辐射、温度、相对湿度和风速为输入变量,棚内温度和相对湿度为输出变量的BP神经网络预测模型。结果表明,3个模型气温训练值与实测值的均方根误差(RMSE)都在2℃以内,相对误差都在4%左右;相对湿度训练值的RMSE都在7个百分点以内,相对误差不超过7%。利用此模型得到的气温预测值与实测值的RMSE都在2℃左右,冬季气温的相对误差较大,春季通风和不通风模型气温的相对误差不超过6%;相对湿度预测值的RMSE都在7个百分点以内,相对误差不超过9%。说明所建BP神经网络模型对于不同季节、不同通风条件、不同作物的大棚温湿度模拟都有较高的精度,能够满足棚内温湿度的预测要求,且对温度的模拟精度高于对相对湿度的模拟。     

滤减UV-B辐射强度对植烟环境小气候要素的影响

以烤烟（Nicotiana tabacum L.）品种‘K326’为试验材料,采用盆栽方法,以覆盖3种不同厚度透明薄膜滤减UV-B辐射的处理方式进行试验。在成熟初期,于试验设定时间点分别测定50cm和150cm高度处烤烟环境小气候要素,应用多元统计岭回归分析方法分析了滤减自然条件下25%（T1）、50%（T2）和65%（T3）的UV-B辐射强度对各要素的影响。结果表明：叶片周围空气温度（Ta）、光合有效辐射（PAR）和饱和水汽压亏缺（VPD）的日变化曲线总体呈上升趋势,而二氧化碳浓度（Ca）、相对湿度（RH）则呈下降趋势。岭回归分析表明,滤减UV-B辐射对植烟环境小气候要素作用显著,具体表现在T1、T2、T3处理对Ca和RH总体上均具有抑制作用,滤减50%的UV-B辐射对叶片周围Ca的抑制作用最大;滤减UV-B辐射对Ta有明显的促进作用,滤减50%的UV-B辐射对Ta促进作用最强;相对于自然条件而言,滤减65%的UV-B辐射更有利于烟叶对辐射能的吸收和利用;T1处理对VPD具有明显的促进作用,T2处理在不同高度上对VPD作用方向不一致,T3处理的抑制效应则表现不明显,即在不同处理的UV-B辐射强度水平下,植烟环境小气候要素对UV-B辐射的响应存在一定的差异。     

基于蒸腾模型决策的灌溉量对甜瓜产量及品质的影响

为研究蒸腾模型决策下不同灌溉量对甜瓜干物质、产量及品质的影响,以甜瓜品种‘绿翠宝’为试材,利用2015年温室环境数据和叶面积指数,建立甜瓜日蒸腾量模型。2016年依据蒸腾模型以不同灌溉量(80%ET、100%ET、120%ET、140%ET,ET为日蒸腾量)对模型进行验证,并对甜瓜的干物质、产量和品质做综合评价。结果表明,各因子对甜瓜蒸腾作用大小表现为叶面积指数日平均气温日平均空气相对湿度日太阳辐射强度,所建立的甜瓜日蒸腾量模型拟合较好,回归标准误差41.83 g,相对误差11.4%。蒸腾模型决策的不同灌溉量对甜瓜干物质影响显著,从伸蔓期到结果期,各处理植株的干物质总量以140%ET和120%ET最大,80%ET最小。结果期各处理果实的干物质积累表现为120%ET最大,80%ET最小。植株各器官干物质分配在伸蔓期呈现出叶茎根,开花坐果期呈现出叶果茎根,结果期呈现出果叶茎根。蒸腾模型决策的灌溉量过高或过低均使产量下降,120%ET处理产量最高为1.23 kg/株。水分利用效率随单株灌溉量的升高而降低。果实综合品质的隶属函数值排序为120%ET(4.69)100%ET(3.45)80%ET(3.34)140%ET(2.27)。综合考虑甜瓜干物质积累与分配、产量及品质因素,蒸腾模型决策的灌溉量120%ET处理效果最好,可作为最优的灌溉水平。研究可为温室甜瓜高效生产和智能化灌溉提供科学依据和决策参考。     

基于蒸发皿蒸发量的椰糠盆栽番茄适宜灌溉量估算与试验

目前以实测蒸腾量、田间持水量或累计太阳辐射作为灌水依据建立的温室作物蒸腾模型中,其灌水依据的确定所需监测参数项多,且对监测仪器精度要求较高。基于此,该研究以20 cm蒸发皿蒸发量为灌水依据,设置日光温室椰糠盆栽番茄3个生育时期的不同蒸发皿系数灌水量水平（苗期：0.2（ET1）、0.4（ET2）、0.6（ET3）;开花坐果期：0.3（ET1）、0.5（ET2）、0.7（ET3）;成熟采摘期：0.7（ET1）、0.9（ET2）、1.1（ET3））,对番茄株产量、水分利用效率（Water Use Efficiency,WUE）及品质进行综合评价,筛选出较优灌水量水平;基于较优灌水量水平建立蒸腾模型,并以其余两个处理实测值对模型进行验证。结果表明：ET2处理株高、可溶性糖和可溶性蛋白质含量分别显著高于其他处理8.54%～14.27%、28.61%～32.99%和38.70%～70.83%;相较于ET3处理,ET2处理可在仅降低株产量2.50%情况下提高WUE10.05%和节约灌水量22.23%。对株产量、WUE及品质进行主成分分析,综合得分最高处理为ET2;各因子对日蒸腾量的影响程度大小依次为日累积净辐射（M）、日平均温度（T）、叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）,日蒸腾量与M、T和LAI均呈极显著正相关;该研究基于ET2处理所建立的椰糠栽培番茄蒸腾模型拟合较好,均方根误差为49.88 g,相对误差为11.88%。研究结果可为日光温室椰糠栽培番茄高效生产和智能化灌溉提供科学依据和决策参考。