典型草原的光合有效辐射特征

为了合理利用太阳能和调整农牧业产业结构提供依据,利用2010年平均光合有效辐射(PAR)和太阳总辐射(Rs)资料,采用线性关系进行最小二乘拟合,分析该区的光合有效辐射特征。结果表明：典型晴天日和阴天日的PAR和Rs曲线变化趋势基本一致,且前者的值明显大于后者;PAR的月平均总量为8.15 MJ/m2,年总量为2983.1 MJ/m2,春、夏、秋、冬四季的平均日总量季节变化较明显,夏季最大,冬季最小;PAR/Rs晴天日的值明显小于阴天日,全年平均值为0.497,月平均值在0.422~0.544之间,最大值出现在夏末的8月,为0.544,最小值出现在冬季的1月,为0.42。PAR/Rs的变化幅度和当地的天气气候有关,受天空云、大气气溶胶、大气中水汽含量等因素的影响。     

盘锦冬季日光温室光合有效辐射预报模型研究

为了探索盘锦地区冬季日光温室光合有效辐射变化规律,更好地为本地区设施农业服务,利用2012 年冬季日光温室内小气候和附近气象站观测资料,采用相关统计和逐步回归分析方法分析了冬季不同天气类型日光温室中光合有效辐射特征及光合有效辐射占太阳总辐射的比值,建立了冬季不同天气类型日光温室光合有效辐射的预报模型,并对其进行拟合检验。结果表明：（1）晴天和多云天日光温室内PAR具有明显的日变化。阴天时日光温室内接受到的PAR 最大值一般在1~38 W/m2。（2）冬季典型多云天ηPAR最高,阴天次之,晴天最低。（3）采用逐步回归分析方法分别建立日光温室内日最高光合有效辐射、日光合有效辐射总量、日最大总辐射、日总辐射总量与外界气象要素的相关模型均通过了0.01 的显著性水平检验,并进行了拟合检验,晴天和多云天4个要素的拟合效果较好,阴天4个要素的拟合效果较差。     

长江源区高寒湿地辐射变化特征

为了研究长江源区辐射变化特征,利用长江源玉树隆宝湿地的观测资料,分析该地区各季节总辐射、地表反射辐射、大气逆辐射、地表长波辐射、净辐射和光合有效辐射的变化特征。结果表明：玉树隆宝地区总辐射全年累积量为6488 MJ/(m2 · a)。晴空指数年平均值0.755。地表反射辐射冬季最高,秋季最低。地表反照率冬季高,夏季低,地表反照率年平均值0.27。大气逆辐射和地表长波辐射在夏季高于冬季。大气逆辐射全年累积量为8612 MJ/(m2 ·a),地表长波辐射全年累积量为9420 MJ/(m2 ·a)。冬季净辐射的日变化幅度小,夏季净辐射的日变化幅度大,净辐射全年累积量为2647 MJ/(m2 ·a)。光合有效辐射年总量为13281 mol/m2,光合有效辐射因子年平均值为1.92 mol/MJ。     

玉树隆宝地区光合有效辐射变化特征

为了研究长江源区光合有效辐射的变化特征,笔者利用玉树隆宝地区总辐射、光合有效辐射和空气湿度的观测资料,分析了该地区光合有效辐射和光合有效辐射系数的变化特征。结果表明：玉树隆宝地区光合有效辐射年总量13281mol/m²,平均日总量38.2mol/m²,年振幅26.7mol/m²。光合有效辐射4月份最高,12月份最低,全年变化趋势和总辐射全年变化趋势一致。光合有效辐射系数的值为1.82~2.01mol/MJ,在夏季略高,冬季略低,光合有效辐射系数与空气湿度呈正相关关系。利用观测资料得到光合有效辐射的估算方程,相对误差为4.35%。     

野生西瓜与栽培西瓜光合特性比较研究

摘要: 为探讨野生西瓜的光合特性,利用Li-6400光合测定仪对夏季晴天和阴天下的新疆野生西瓜与栽培西瓜（黑美人、子龙）的光合生理指标日变化进行了比较研究。结果表明：晴天下野生西瓜的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)总体高于同一时刻的栽培西瓜,阴天下却低于栽培西瓜。野生西瓜的光合“午休”很不明显,而栽培西瓜的光合“午休”十分明显。从晴天到阴天,野生西瓜的光合速率呈明显下降趋势,这可能是由气孔限制因素和非气孔限制因素共同决定的。     

不同年代玉米品种灌浆期的光合特征对高温适应性的初步研究

为探讨随时代发展我国玉米品种在更替过程中植株光合特征对灌浆期高温胁迫的适应性,选用3个不同年代的玉米主栽品种白单4号（1960s）、中单2号（1980s）和郑单958（2000s）,设置2个播种期（2018年4月15日和4月25日）形成2个灌浆期高温胁迫处理,比较2种便携式光合分析仪（SPAD-502叶绿素仪和SunScan植物冠层分析仪）测定灌浆期穗位叶叶绿素相对含量（SPAD）、群体叶面积指数（LAI）和群体基部光合有效辐射（PAR）等光合特征的差异,对基于籽粒产量计算得到的耐热指数（STI）与SPAD、LAI和基部PAR进行相关性分析。结果表明,玉米品种随着时代的发展,遭受灌浆期高温胁迫后,产量逐渐提高、产量降幅逐渐减少、STI逐渐提高;单株玉米穗位叶的SPAD值和群体LAI的降幅逐渐减少,群体基部PAR的增幅逐渐减少;STI与SPAD值、LAI的降幅、基部PAR的增幅均达显著负相关（P<0.05）。综合研究结果可知,玉米品种随着时代的发展增强了自身对灌浆期高温的适应能力,当遭受灌浆期高温胁迫时,能够保持较高的单株叶片光合能力、群体光合有效辐射的截获和利用能力,进而提供充足的光合同化物,满足产量形成的需要。     

苹果三维树冠光能利用效率分布模拟

为了模拟树冠内叶片光能利用效率(LUE)三维分布,构建了三维树冠净光合速率(Pn)和LUE耦合模型,LUE由Pn和光合有效辐射(PAR)比值求出。以27年生开心形‘富士’苹果树(Malus domestica Borkh. cv. ‘Fuji’)为试材,通过实测确定三维树冠内叶片和PAR分布,并据2011—2012年测定数据拟合相关模型参数。模拟结果表明,当光合有效辐射低于约750 μmol/(m2?s)时,树冠整体LUE随PAR的增加而增加,超过750 μmol/(m2?s)后,LUE随PAR的增加而略有降低;LUE随空气CO2浓度和湿度的增加而增加。光照充足时[PAR=1500 μmol/(m2?s)],从树冠底部到顶部,树冠整体LUE从0.02481 mol/mol降低为0.01250 mol/mol,降低了50%,树冠两侧和内膛的差异不到10%。在一天当中苹果树冠LUE整体呈双峰曲线,晴天的LUE比阴天高22.7%,约为0.01148 mol/mol。研究显示,该模型可模拟出不同环境条件下苹果三维树冠LUE的三维分布和日变化。     

中华苦荬菜光合作用及与环境因子的关系研究

为研究中华苦卖菜光合特性与环境因子关系,采用TPS-1便携式光合作用系统,测定自然条件下中华苦卖菜叶片光合特性、光合有效辐射（PAR）、大气二氧化碳浓度（Ca）、气温（Ta）、叶温（Tl）和相对湿度（RH）等环境因子。结果表明：中华苦卖菜净光合速率日变化呈明显的双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00,分别为为9.26和4.17 μmol/(m2?s),具有明显的光合“午休”现象,中华苦卖菜净光合速率中午降低为气孔限制;蒸腾速率日变化呈单峰曲线,峰值出现在10:00,为3.52 mmol/(m2?s),气孔导度与水分利用效率日变化呈双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00;环境因子中对Pn直接作用由大到小为TL>PAR>Ta>Ca>RH,中华苦卖菜Pn与PAR、RH呈显著正相关,与Ta、TL呈负相关。在中华苦卖菜叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对中华苦卖菜同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响中华苦卖菜光合气体交换的主要环境因子。     

南瓜结果期净光合速率及其影响因子日变化特征

以蜜本南瓜为材料,对其结果期净光合速率及光合有效辐射、温度、空气湿度、大气二氧化碳浓度、蒸腾速率等影响因子进行了研究。蜜本南瓜的净光合速率曲线晴天为双峰型,存在明显的光合“午睡”现象;阴天为单峰型;其影响因子均有明显的日变化特征。晴天中午太阳辐射强,光合有效辐射平均值大,12:00—15:00间的平均值达1246.3?mol/(m2·s);温度高,12:00—15:00间气温平均值达31.7℃,叶温平均值达37.4℃;空气湿度低,12:00—15:00间空气湿度平均值为,这些因素是引起光合“午睡”的主要环境因素。     

茄子Pn日变化及光合“午休”的生理生态子分析

以两个品种圆茄（二苠茄和快圆茄）为试材，系统研究了其光合速率（Pn）日变化及影响光合“午休”生理生态因子。结果表明，茄子晴天Pn日变化无论品种是否相同（二苠茄和快圆茄）、生育期是否相同（苗期、初花期和盛果期）、叶位是否相同（上部叶片、中部叶片和底部叶片），无一例外地表现为“双峰”曲线，即有光合“午休”现象存在，只是“午休”的时间和程度上有差异；光合“午休”时气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、细胞间隙CO2浓度（Ci）、大气CO2浓度（Ca）均下降，而光合有效辐射（PAR）和叶片温度（TL）此时几乎处于最大值，茄子光合“午休”是由气孔因素引起的。     

酒泉市1958—2016年太阳总辐射变化特征研究

摘 要：选取酒泉市境内敦煌、酒泉气象台站太阳总辐射观测资料及其他气象观测数据,建立太阳总辐射气候学计算模型,补充资料空缺。应用多项式及时间序列分析等方法研究酒泉市太阳总辐射随时间的变化规律;依托ArcGIS地理信息研究境内太阳总辐射空间分布情况,并进行分区。结果表明：酒泉市光资源极为丰富,年太阳总辐射6000~6450 MJ/m2,仅次于国内最大地区的青藏高原,具有很好的开发利用价值。1958—2016年太阳总辐射年际变化平均距平百分率3~4%,年际变幅较小;年际变化呈波动状,存在2个峰值时段和2个谷值时段,2012年之后呈增加趋势。太阳总辐射月变化最大值出现在6月,最小值出现在12月;夏季最多,冬季最少,春秋次之。境内太阳总辐射空间分布由北向南逐步递减,可分成Ⅲ个区,即Ⅰ北部辐射最尤丰富区、Ⅱ中部辐射尤为丰富区和Ⅲ南部辐射丰富区。     

设施滴灌条件下甜瓜茎流变化及其对环境因子的响应

设施甜瓜栽培已成为中国一个具有较大增长空间的重要产业。采用合理的灌溉方式和决策来提高甜瓜产量与品质显得尤为重要。为探明设施滴灌条件下甜瓜植株茎流速率变化规律及其影响因素,有效诊断植株水分指标,为制定灌溉策略提供理论依据,采用基于茎热平衡法的Dymaxax包裹式茎流计、小型自动气象站和TRIME-IPH土壤剖面水分测量仪等对温室内覆膜滴灌条件下甜瓜植株茎流速率变化及其周围环境影响因子进行长时间连续定点监测。研究结果表明：温室内甜瓜的茎流速率日变化曲线基本呈双峰曲线,多云及阴天甜瓜白天液流启动推迟,峰值减小15%~47%;晴天条件下温室内太阳辐射(Rs)、空气相对温度(Rh)滞后于茎流速率,阴天及多云条件下,辐射与茎流速率基本同步达到峰值,相对湿度在晴天中午辐射较高区间内的小幅提高会对茎流速率产生一定的拉低效应;温室内太阳辐射是甜瓜茎流变化的主要驱动因素,并建立了以太阳辐射(Rs)和空气相对湿度(Rh)为主要因子反映甜瓜茎流速率(F)变化的多元线性回归模型(F=26.204+0.0890Rs-0.2540Rh,R2=0.831,P<0.001),可对甜瓜蒸腾变化进行预测。     

日光温室太阳总辐射量变化规律及利用分析

研究温室内太阳总辐射量、太阳辐射利用效率的变化规律,太阳总辐射和净辐射的关系以及新旧薄膜对其关系的影响,为日光温室环境控制提供理论依据。实时测定温室内太阳辐射量,与温室外太阳辐射进行比较分析,且对不同薄膜覆盖下的太阳辐射环境进行对比。结果表明,9月-翌年4月,温室内月平均太阳总辐射量先减少后增加,12月只有4.45 MJ/m2,4月为11.68 MJ/m2;11月温室日总辐射利用效率最好,Q内/Q外值为75.99%,且Q外-Q内仅1.67 MJ/m2。温室太阳总辐射与净辐射呈现较好的线性关系,3、4月份的线性方程表示为y=0.8277x-0.2909,相关系数R=0.995。旧膜A与新膜B相比,膜A的太阳辐射利用效率小于膜B,最多达13%,且使用膜A时,3、4月份总辐射与净辐射线性方程表示为y=0.9223x-0.1762,相关系数R=0.985。日光温室内太阳辐射环境变化规律及设施对其影响的研究是温室环境调控的基础。     

冬小麦–夏玉米高产模式周年气候资源分配与利用特征研究

探明周年产量20,000kghm–2以上冬小麦–夏玉米种植模式周年气候资源分配与利用特征,并建立资源优化配置定量指标,为进一步提升黄淮海该模式周年产量潜力和气候资源利用效率提供理论依据,具有重要意义。本研究利用2006—2010年黄淮海区9个高产点共45个田间试验的数据,定量分析了冬小麦–夏玉米模式高产形成与季节间光温水资源分配的关系。结果表明,三省9个试验点冬小麦–夏玉米均实现了周年20,000kghm–2以上高产,但区域间差异较大,河南和山东小麦产量最高,山东夏玉米产量最高,河南和山东周年产量分别高于河北16.9%和21.5%。产量的变化主要由光温水分配差异造成,河南和山东小麦季积温量在1924.2～2608.0°C和降雨量小于201.1mm范围时产量均高于河北,山东玉米季辐射量在2168.5～2953.8 MJ m–2、积温量小于2990.7°C和降水量小于591.3 mm范围时产量均高于河南和河北。然而省份间冬小麦–夏玉米模式季节间热量资源分配率和分配比值相对固定,即小麦季和玉米季积温分配率分别为43%和57%,两季间积温比值为0.7,这是该区当前生产和生态条件下冬小麦–夏玉米模式季节间资源合理配置的定量标准。在不增加任何投入的前提下依据该定量指标来指导黄淮海不同生态区冬小麦–夏玉米种植模式的资源优化配置,对促进黄淮海该种植模式可持续发展具有重要意义。     

菏泽市农村低碳社区可循环再生资源评估

笔者报告了菏泽市农村社区建设中的可循环资源量,并对低碳社区提出了建议,得出结论与建议：（1）菏泽市每年能够为农村社区提供稳定的太阳辐射能源5388.9 MJ/m2,将农村社区太阳能开发可利用系数设定为0.3,那么一个在建10000 m2的低碳农村社区可开发的太阳能源储量为：1.62×106 MJ,减碳潜力折合为标准煤55 t,适合太阳能应用的主要设施为太阳能光伏、光热设备。（2）10、30、50、80 m高度能够提供的风功率密度分别为12、21、56、75 W/m2,风功率密度都属于1 级,因此,菏泽农村社区建设过程中风能源不建议大规模开发,需考虑特殊地形后合理设计开发,或者采用风光互补路灯等新能源设备。（3）菏泽年平均降水量621.4 mm,年平均降水日数73.2 天,平均降水强度为8.5 mm/d,在农村社区建设过程中雨量收集利用价值明显,农村社区的雨量径流系数为0.4~0.5,流量径流系数为0.5~0.6,菏泽市农村建设用地多为黏土性质,渗透系数<5.7×10-8。