不同水分灌溉下水稻光合特征分析

不同水分灌溉下早稻各处理抽穗晚期群体光合效率相差甚微,晚稻则差异显著,未灌水仅为淹灌处理的39.3％。正常灌水下水稻晴天和阴天均出现光合“午睡”现象,晴天较阴天强烈。阴天上午9:00左右和下午15:00左右光合出现主次2个峰值,晴天全天最大峰值出现在上午10:00～11:00左右,而下午峰值则出现在17:00左右。监测数据表明,空气湿度和冠层CO_2浓度是影响水稻光合速率的主导环境因子,未灌水处理的光合日变化峰值在晴天会提前出现,而阴天则近似相反,晚稻各处理晴天和阴天均以淹灌处理光合速率最大,未灌水处理最小,配灌介于其间。     

蔬菜三连栋大棚内外冬季温度变化研究

采用HOBO PRO SERIES温度观测仪对冬季蔬菜三连栋大棚内外温度变化连续观测分析结果表明,晴天大棚南门全开,外界温度分别为10℃和15℃时棚内对应温度为7.5℃和16℃左右。棚内最低温度平均持续时间在晴天下106min,结束于6“40-8：20;在阴天下135min,结束于6：50-9：00。在晴天下回升至10℃时间平均在10：30,在阴天下平均在10：40。在晴天下午降至10℃时间平均在16：00,在阴天下平均在16：00-19：00。     

不同地区土地沙漠化过程中土壤退化演变规律

对不同地区沙漠化土地演变过程与土壤理化性质的相互关系和分异规律进行了研究。结果表明：（1）各地区的沙漠化土地土壤养分含量具有K多．P少，N贫乏的特征；（2）在沙漠化过程中，土壤退化的分异规律与地区分带性有关。其中土壤有机质、速效P、速效K的受损程度为西部区〉中部区〉东部区，全N为中部区（91．49％）〉东部区（67、30％）〉西部区（61．45％），全盐为中部区（52．94％）〉西部区（43．00％）〉东部区（20．00％）；（3）速效K和速效P及全盐的分布格局具有明显的地带性特征，其中速效K为西部区（228．8～81．4mg／kg）〉东部区（62．5～32．5mg／kg）〉中部区（40．1～19．2mg／kg），速效P为东部区（7．84～3．45mg／kg）〉中部区（4．84～2．19mg／kg）〉西部区（2．73～0．72mg／kg），全盐为西部区（7．75～1．18g／kg）〉中部区（0．57～0．08g／kg）〉东部区（0．10～0．04g／kg）。土壤盐分与沙漠化关系不明显．而与水环境和人为经营活动有关；（4）从总体上看，土壤机械组成受沙漠化影响的程度为东部区〉中部区〉西部区；其中西部砂粒受损率低于东部、中部．但粉砂高于东部、中部，而粘粒却低于东部、高于中部；（5）中部和东部区砂粒递增高峰期和粉砂与粘粒的递减高峰期（轻度后）均早于西部区（中度后）。在时间序列上中部和东部区受抄漠化危害较西部区早，因此在中部和东部区应重视沙漠化土地的早期防治。     

氮素营养对干旱地区小麦光合生理的影响

对不同供氮条件下小麦光合速率、蒸腾速率、细胞间隙CO2浓度的分析表明,土壤水分胁迫下,细胞间隙CO2浓度日变化则呈"W"型,叶片光合速率和蒸腾速率日变化均呈单峰型,光合峰值出现在上午10:00前后,蒸腾峰值则出现在上午11:00前后;土壤水分胁迫下,过多施用氮肥可使作物细胞间隙CO2浓度下降,显著抑制叶片蒸腾和光合速率,合适的施氮量应保持在90kg/hm2左右。     

退化草地暗沃寒冻雏形土CO_2释放的日变化和季节动态

采用CI-301PS红外CO2分析仪，测定了退化草地暗沃寒冻雏形土CO2排放速率。研究结果表明：（1）CO2排放速率具有明显的日变化，日最大排放速率在12：00～14：00时出现，最低值出现于凌晨4：00～8：00。白天大于夜晚。（2）植物生长季，CO2释放速率有明显的季节变化和物候变化，日平均释放速率为（320.86±130.49）mg/m2·h，CO2释放速率的物候变异为草盛期＞草枯黄期＞草返青期。（3）CO2释放速率的日变化进程主要受气温和地表温度制约，而季节动态与气温及0～30cm地温均呈极显著正相关关系。（4）退化草地上CO2释放速率较低。     

翅果油树净光合速率日变化及其主要影响因子

对翅果油树叶片净光合速率日变化进行了测定,并分析其与蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合参数及环境因子的关系.结果表明:翅果油树叶片净光合速率日变化呈"双峰"曲线,具有明显的光合"午休"现象,最高峰分别出现在9:00和15:00,变化范围在1.25～11.35 μmol·m-2·s-1之间;11:00～12:00引起净光合速率降低的主要因素是气孔限制因素,9:00～11:00、15:00～19:00则为非气孔限制因素.净光合速率与光合参数的关系在一天中不同时段表现不同,6:00～9:00、15:00～19:00叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关;9:00～12:00叶片净光合速率与胞间CO2浓度、气孔导度分别呈显著和极显著正相关,与蒸腾速率呈不显著负相关;12:00～15:00叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈显著正相关,而与胞间CO2浓度呈不显著正相关.6:00～9:00影响叶片净光合速率的主要环境因子及其作用大小为光合有效辐射>胞间CO2浓度,且前者表现为正效应,后者表现为负效应;9:00～12:00为光合有效辐射>空气CO2浓度,且前者表现为负效应,后者表现为正效应;12:00～15:00为空气相对湿度,表现为正效应;15:00～19:00为光合有效辐射>空气温度,两者均表现为正效应.     

节水灌溉水稻叶片胞间CO2浓度及气孔与非气孔限制

为了揭示节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔与非气孔限制特征,在研究节水控制灌溉水稻叶片胞间CO2浓度的动态变化规律基础上,进一步探讨了气孔限制与非气孔限制情况。结果表明：水稻叶片胞间CO2浓度呈现v型的日变化规律,在12:00－14:00达到最低值,非气孔限制指标Ci/C与气孔限制值Ls变化规律相反;节水灌溉条件下未出现重度水分亏缺,没有改变胞间CO2浓度与光合作用速率的关系;较低的土壤含水率情况下,控制灌溉水稻的叶片气孔限制值Ls出现增加,非气孔限制没有增加,光合速率没有出现明显降低;气孔限制值增大、光合速率增加的现象表明Ls夸大了叶片光合作用的气孔限制情况。与常规灌溉相比,节水灌溉水稻叶片胞间CO2浓度的变化及其与影响因子间的关系并未发生变化,节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔限制有所增加,但光合速率未出现明显降低。     

硼污染土壤中硼释放特征及无机离子对其释放的影响

采用连续液流法研究了硼污染土壤中硼的释放动力学过程,并采用振荡平衡法就无机离子对硼释放的影响进行了研究。结果表明,（1）供试土壤硼的累计释放量随时间的延长而增大,累计释放量与全硼含量相关性不显著,而与土壤有效硼含量呈显著正相关。（2）准二级动力学方程是描述土壤硼释放动力学过程的最佳方程。（3）供试土壤各时段硼平均释放速率的自然对数与时间呈极显著的线性相关性,随时间延长反应速率不断下降。释放速率有阶段性特点,可分为快速反应阶段、中速反应和慢速反应三个阶段,释放的硼90％以上来自前两个阶段。（4）无机离子对供试土壤中硼表现出不同的释放能力,对释放量影响的大小顺序依次为：Cl^-〉SO4^2-〉CO3^2-,Na^＋〉Ca^2＋。     

铜镉污染土壤上CO2升高对水稻光合特性的影响

采用盆栽试验,在开顶式气室(Open Top Chamber,OTC)中种植水稻,研究了南北方10个水稻品种(5种籼稻、5种粳稻)在CO2浓度升高下不同污染土壤上不同生育期的光合特性影响.研究结果表明:高CO2浓度和正常CO2浓度条件下,大部分的水稻品种最大光合速率在分蘖期,在成熟期最小;CO2浓度升高使水稻在不同生育期光合速率都增加,且在不同污染土壤上的水稻品种光合速率变化一致,5种粳稻光合速率增加幅度均在抽穗期最大,其增加幅度在高污染土壤和低污染土壤上分别为:64.14％～ 143.19％、73.58％ ～132.3％,5种籼稻光合速率增加幅度均在成熟期最大,其增加幅度在高污染土壤和低污染土壤上分别为:104.33％ ～ 256.00％、100.99％～254.81％.CO2浓度的升高对光合速率、胞间CO2浓度的影响表现出趋势一致性变化,且都达到了显著水平,气孔导度与蒸腾速率在CO2浓度升高的情况下在各个生育期的变化趋势不一致,且都没有达到显著水平.     

盐胁迫下大气CO2浓度升高对黄瓜幼苗生长、光合特性及矿质养分吸收的影响

采用营养液培养和开顶箱法,研究了盐胁迫下CO2浓度升高对黄瓜幼苗生长、光合特性及矿质养分吸收的影响。结果表明,黄瓜生长在80mmol/L NaCl下,其生物量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著下降,而胞间CO2浓度明显升高;CO2浓度升高可增加盐胁迫下黄瓜幼苗生物量,使光合速率、气孔导度、蒸腾速率升高。表明CO2浓度升高能减轻盐胁迫对光合功能的不利效应。80mmol/L NaCl可使黄瓜幼苗体内总N和K 的浓度降低,而使Na 浓度增加;CO2浓度升高具有提高盐胁迫下总N和K 浓度,降低Na 浓度的效应,说明CO2浓度升高可减轻盐胁迫的毒害作用,提高黄瓜幼苗生物量。     

甜椒根区基质与土垄交界处热通量变化特征

在日光温室中采用新型土垄内嵌式基质栽培(SSC)方法栽培甜椒。运用土壤热通量板探究土垄(SR)、标准垄(NR)、窄标准垄(NRn)、矮标准垄(NRs)和种植密度加倍标准垄(NRd)5种不同规格栽培垄东西侧水平方向以及根区垂直方向上热通量昼夜变化特征,探究适合冬季日光温室蔬菜生产的栽培垄。结果表明:各处理热通量均呈相同的昼夜单峰曲线变化特征,但不同处理吸放热的时间有所差异。栽培垄东侧水平方向上,晴天时SR、NR、NRn、NRd4个处理根区吸热的时间为9:00-14:00,阴天时吸热时间延后2h;晴天NRs在23:00-14:00吸热,阴天一直处于吸热状态。栽培垄西侧水平方向上,NRs处理一直为吸热状态,其余4个处理在9:00-17:00吸热。根区垂直方向上热通量变化表明,SR、NR、NRn、NRd4个处理吸热时间晴天为11:00-18:00,阴天为12:00-17:00;NRs放热的时间比其它处理晚2~3h。5个处理在东侧、西侧水平方向上和根区垂直方向上吸放热差值因位置不同有较大差异,在东侧水平方向和根区垂直方向上各处理以放热为主,而在西侧水平方向上吸热较多。东西侧水平方向和根区基质垂直方向上NRs处理基质吸热多放热少,NRd处理基质吸热少放热多,故NRd处理在冬季能更好地维持根区温度,在日光温室冬季和早春季蔬菜生产中具有更好的应用前景。     

热阻帘在日光温室墙体热量释放调节中的应用初报

日光温室昼夜温差大,北墙作为主要蓄热体对温室夜间温度调节具有重要影响。冬季凌晨时段日光温室内空气温度较低,对作物生长不利,针对这一现象本文提出在日光温室北墙内侧使用"热阻帘"以延迟墙体热量释放的时间、从而提高凌晨低温时段室内空气温度的方法。通过在北京地区冬季的试验证明,夜间热阻帘覆盖墙体内表面时(晴天16∶00-4∶00,阴天16∶00-3∶00)试验温室墙体内表面热通量比对照温室分别减小38.5%、38.9%,热阻帘卷起后的时段内(晴天4∶00-8∶30,阴天3∶00-8∶30)墙体内表面热通量比对照温室分别增大7.2%、13.5%,在此低温时段内试验温室跨中空气温度比对照温室高0.28~0.32℃。     

不同高度层冬小麦叶片水分利用效率对CO2浓度变化的响应

大气CO2浓度升高会给地球生态系统带来一系列环境问题,植物能够通过气孔调节光合作用和蒸腾作用,对环境变化做出响应。本研究以评价植物光合作用和蒸腾作用相互关系的指标水分利用效率为切入点,以冬小麦为研究对象,在灌浆期将冠层按距离地面高度分上、中、下三层,采用LI-6400便携式光合作用测量系统测定数据对各层叶片光合、蒸腾特性随CO2浓度变化的响应进行了对比分析。结果表明：随着CO2浓度的增加,（1）各层叶片净光合速率呈直角双曲线形式增加,不同层叶片之间净光合速率对CO2浓度响应的差异不显著（P〉0.05）,但各层羧化速率、光合能力、光呼吸表现不一致,均为上层〉中层〉下层;（2）各层叶片蒸腾速率总体下降,不同层叶片之间蒸腾速率对CO2浓度响应的差异显著（P〈0.01）,蒸腾速率的变化是气孔导度随CO2浓度变化的结果,两者呈显著正相关（P〈0.01）;（3）净光合速率提高与蒸腾速率降低,共同使叶片水平水分利用效率提高。研究工作有利于加深气候变化对农业影响的认识,也为农田生态系统碳、水耦合循环的多层模型研究奠定基础。     

设施菜田土壤呼吸速率日变化特征分析

研究设施菜田土壤呼吸速率日变化特征对于了解CO₂排放对环境和作物生长的影响十分重要。本研究采用CO2红外分析仪 动态箱法在2009年秋冬季和2010年冬春季监测了不同有机肥和氮肥处理下设施菜田土壤呼吸速率的日变化特征。结果表明: 施用有机肥和秸秆明显提高设施菜田土壤呼吸速率, 尤其是在高氮投入下, 鸡粪和小麦秸秆混施土壤呼吸速率明显高于其他处理; 不同季节各处理土壤呼吸速率的日变化特征基本一致, 土壤呼吸速率的最大值出现在14:00-17:00; 随着温度升高, 土壤呼吸速率逐渐增加, 但是过高的温度和CO₂浓度均会抑制土壤呼吸速率; 上午8:00-11:00测定的土壤呼吸速率值与土壤呼吸速率日平均值基本一致, 可采用上午8:00-11:00土壤呼吸速率的观测值评估设施菜田CO₂的排放量; 施肥、温度和温室内近地面CO₂浓度是影响不同季节土壤呼吸速率日变化的主要因素, 合理调控对于实现设施蔬菜的可持续发展具有重要意义。     

种植密度对玉米鲁原单22光合作用的影响

玉米鲁原单 2 2号是通过辐照诱变选育而成的新杂交种 ,研究了在不同种植密度条件下该品种光合作用的变化。结果表明 :单株叶面积 (LA)、叶片叶绿素含量、光合速率、呼吸速率均随种植密度增加而降低 ;而叶面积指数 (LAI)、群体叶面积持续期 (LAD)则随种植密度增加而增加。获得最高产量种植密度为 6 5 6株 m2 ,适宜种植密度条件下抽丝期叶片的光合速率为 31 2 4 μmolCO2 ·m-2 ·s-1,叶绿素含量为 5 1 8mg·dm-2 ,最大叶面积指数为 4 72。     

西花蓟马成虫在日光温室内的分布和日活动规律

利用蓝色粘虫板在山东省青州市高柳镇日光温室内研究了西花蓟马(Frankliniella occidentalis)成虫在2009年3月下旬茄子植株上的分布和日活动规律。结果表明,西花蓟马成虫数量在日光温室内由北向南依次减少,北边平均每日诱集量为65.3头·组-1,中间为40.0头·组-1,南边为20.4头·组-1,南北蓝板每日平均诱集量间存在显著差异。日光温室内东西方向上西花蓟马成虫分布表现为由中间向东西两边逐渐增多。在垂直方向上,西花蓟马成虫在茄子所有叶片上均有分布。蓝板对西花蓟马成虫的诱集量从7:00开始逐渐增多到15:00达到最大值,而后逐渐减少,每天有1个活动高峰。另外,蓝板南面(330.6头·d-1)诱集量显著高于北面(242.2头·d-1),东面(343.8头·d-1)显著高于西面(208.0头·d-1)。     

严寒地区保温型塑料大棚土壤蓄放热特性

土壤温度及蓄放热特性是保温型塑料大棚土壤传热特性的重要体现.因此,为定性、定量地阐明棚内土壤温度变化规律和蓄放热特性,在严寒地区生产性大棚内进行了试验测试,并通过构建大棚土壤热量平衡简化方程、温差拟合等方法对土壤蓄放热特性进行了理论分析.研究结果表明:1)土壤温度波幅随深度的增加呈乘幂函数递减,通过计算得出测试地区大棚...     

Photosynthesis of the rice plant under water stress

Leaf-resistance values sharply decreased after sunrise, remained low during daytime, and increased sharply toward sunset. This general pattern was modified by weather conditions and soil-water stress. On a cloudy day, leaf resistance remained low (3-5 s/cm) during daytime regardless of the soil-water regime. No increase in leaf resistance equivalent to “midday closure of stomates” was observed under flooded conditions on a sunny day. Under water stress and on a sunny day, leaf resistance began to increase in the morning or afternoon, depending on the degree of water stress. Both the light intensity at which the leaf photosyn-thetic rate reached light-saturation and the maximum value of the photosynthetic rate became lower as water stress became more severe. A simulation model revealed that crop photosynthesis was almost identical (17-18 g·m^-2·day^-l) for both water-stressed and well-watered crops on a cloudy day when solar radiation was 200 cal·cm^-2day^-l. On a sunny day, when solar radiation was 600 cal·cm^-2day^-l, however, crop photosynthesis under water stress reached its maximum at about 8 a.m., after which it declined with time and became almost zero after 12 noon. Under flooded conditions, diurnal changes in crop photosynthesis were similar to those of incident solar radiation. As a result, crop photosynthesis was about 33 g·cm^-2day^-l under flooded conditions and only about 10 g·cm^-2day^-l under water stress. Thus, crop photosynthesis under water stress was greater by 70% on a cloudy day than on a sunny day. This suggests that a partly shaded environment favors crop growth under water stress.     

日光温室土墙传热特性及轻简化路径的理论分析

为减小日光温室土墙厚度,该研究在分析土墙温度变化的基础上提出了土墙轻简化路径并进行了理论分析。根据测试分析,土墙可划分为用于储蓄热量的蓄热层和防止热量从蓄热层向室外方向流失的保温层。土墙86.9%的部分为保温层。模拟结果表明使用由47 cm厚夯土和7 cm厚聚苯板(热阻等于3.13 m厚夯土保温层)构成的复合墙在夜间的放热量与3.6 m厚土墙相近。使用保温材料替代夯土保温层来减薄土墙在理论上可行。另外,根据模拟,当土壤20 cm深处温度提高至23℃后,土壤供热量可超过测试条件下土壤和土墙放热量总和。为此,土墙在理论上可通过以下2条途径实现轻简化:1)使用保温材料建造墙体保温层;2)使用土壤蓄热替代墙体蓄热。     

日光温室墙体与地面吸放热量测定分析

为研究日光温室土质后墙与地面对室内的放热情况,测定了晴、阴天气条件下土质后墙和地面的表面温度及热通量。结果表明,单位面积墙体与地面各自的放热量与室内太阳辐射密切相关,晴天夜间单位面积墙体放热量为 1.90 MJ/m2,地面放热量为1.36 MJ/m2,而阴天夜间单位面积墙体放热量为0.76 MJ/m2,地面放热量为1.34 MJ/m2。对于单位面积墙体和地面而言晴天墙体放热量大于地面,阴天地面放热量大于墙体,无论晴天与阴天地面全天放热总量总是大于墙体释放总量,且地面对周期热量变化的缓冲大于墙体。