基于ORYZA2000模型的湘赣双季稻气候生产潜力

应用湘赣地区1961-2006年25个气象观测站的逐日气象资料以及31个农业气象观测站1981-2006年双季稻发育期、生物量观测等资料,对水稻生长模型ORYZA2000进行参数调试和验证。以双季稻发育速率参数为主,结合地形、气候、水稻熟性分布和当地生产实际,将湘赣双季稻区划分为7个区域,实现了ORYZA2000在湘赣双季稻地区的应用。利用本地化后的ORYZA2000模型模拟湘赣地区早、晚稻的逐日生长过程,分析了湘赣地区1961-2006年双季稻气候生产潜力的时空演变规律。分析表明,赣东、赣中、湘中一带双季稻气候生产潜力较高,湘北、湘南、赣南、赣东北双季稻气候生产潜力较低,其空间分布与实际生产情况相符。从历史演变看,25个站中有18个站的双季稻气候生产潜力呈下降趋势,每年下降22-86kg/hm^2不等。初步分析表明,湘赣地区双季稻气候生产潜力下降是由于生育期天数减少、生育期内辐射（日照时数）减少和（或）积温上升3个因素的共同影响。辐射减少导致光合作用产物减少,积温上升意味着生育期内温度升高,或产生高温胁迫,或引发生育期缩短,均对水稻生长不利。     

高CO2浓度对不同氮素供给形态下水稻叶片光合作用的影响

为探究水稻叶片光合作用对高CO_2浓度([CO_2])的响应是否与氮素供给形态有关,利用人工气候生长箱,以粳稻(武运粳23号和淮稻5号)、籼稻(扬稻6号)和杂交稻(Y-两优6号)为试验材料,设置主处理:大气[CO_2]和高[CO_2]处理(+200μmol/mol),副处理:硝态氮和铵态氮处理,测定水稻新展开完全叶片的光合作用。试验结果表明:高[CO_2]会增加硝态氮处理下粳稻和杂交稻叶片的净光合速率(P_n)、铵态氮处理下粳稻武运粳23号叶片P_n以及各氮素供给形态下水稻叶片胞间[CO_2](C_i)和水分利用效率(WUE),其中在硝态氮处理下P_n和WUE的响应要高于铵态氮处理;高[CO_2]会降低水稻叶片的气孔导度(g_s)和蒸腾速率(T_r),其中在硝态氮处理下粳稻g_s和T_r的响应要高于籼稻,而在铵态氮处理下高[CO_2]对杂交稻g_s和T_r的影响要高于粳稻和籼稻。可见,不同的氮素供给形态会影响水稻叶片的光合作用对高[CO_2]的响应,且这种影响在水稻品种间存在很大差异。     

气候变化对浙江省植物气候生产力的影响

根据1961～2002年浙江省大致分布均匀的39个气象台站的气温和降水资料,利用Thornthwaite Memorial模型,计算了浙江省植物气候生产力,分析了其空间分布特征、长期变化趋势以及20世纪60年代、70年代、80年代和90年代以来的距平场变化,讨论了不同气候变化情景下气温和降水变化对植物气候生产力的影响.研究结果表明:浙江省植物气候生产力在14 424～17 323 kg·hm-2·a-1之间,其空间分布由浙北地区向浙中南地区逐步增加.近42年来浙江省植物气候生产力的趋势系数为0.211～0.603,气候生产潜力呈增加趋势,尤其是20世纪90年代以来(1991～2002年),随着气温的升高和降水量的增加,浙江省植物气候生产力比平均值偏多1.7%～9.6%."暖湿型"气候变化情景有利于提高气候生产力,而"暖干型"气候使浙江省植物气候生产力下降.     

冬小麦气候生产力的宏观动态模拟模型

根据作物群体光合作用特性与宏观气候生态条件的密切关系，提出了作物气候生产力是作物气候生产“潜力项”和生物气候“潜力项”可用作物光合作用过程的气候生产潜力模式进行模拟，而“限制项”则根据关键期的主要限制性生物气候因子的影响求算。基于这一模式结构，利用１９８５～１９８９年冬小麦田间试验资料，以及同期的地面气象平等观测资料（陕西、泾阳），建立了冬小麦气候生产力宏观动态模拟模型。模拟结果与实际产量相当接近     

中国水稻生长季与稻作制度的气候生态研究

一、前言我国水稻栽培面积大,分布广阔,自南而北跨越了热带、亚热带、温带、寒温带各种不同气候生态环境。栽培制度复杂,有单季稻、双季稻以及麦(油)稻稻的三熟制等。建国以来,水稻栽培面积不断扩大,复种指数逐渐提高,对增加水稻总产起了积极作用。但有的地方在改制过程中未能因地制宜,不适当地扩大晚熟种或双季稻三熟制,     

冬季施用鸡粪和生物炭对南方稻田土壤CO2与CH4排放的影响

生物炭的利用近年来是农田土壤固碳减排研究中的热点。本研究通过在冬季稻田养鸡,结合生物炭添加,采用箱式法结合温室气体分析仪定量测定冬季稻田和双季稻期间土壤CO_2和CH_4排放通量,分别估算冬季稻田和双季稻期间土壤CO_2和CH_4排放总量,评估生物炭和鸡粪添加对土壤碳排放的影响。结果表明,鸡粪还田处理显著提高了土壤CO_2的排放,冬季稻田和水稻生育期排放量分别达9 935.39 kg·hm~(-2)和27 756.34kg·hm~(-2),比对照增加58.7倍(P0.01)和56%(P0.05);生物炭添加处理冬季稻田和水稻生育期CO_2累积排放量比对照高12.3倍(P0.01)和41%(P0.05)。鸡粪还田处理下冬季稻田和水稻生育期稻田的CH_4排放量均显著高于其他处理;而生物碳添加对冬季稻田CH_4排放无显著影响,但显著降低了水稻生育期稻田的CH_4排放。鸡粪还田配施生物炭处理也显著提高了稻田土壤CO_2的排放。冬季稻田时,鸡粪还田配施生物炭土壤CO_2累积排放量显著高于鸡粪还田处理;而水稻生育期时,鸡粪还田配施生物炭处理下土壤CO_2累积排放量显著低于鸡粪还田处理。鸡粪还田下添加生物碳可以降低因鸡粪还田引起的CH_4排放增加的效应。总之,鸡粪原位还田显著增加了冬季稻田和水稻生育期稻田的CO_2和CH_4排放;无论是冬季稻田还是水稻生育期,生物炭的添加都降低了土壤CH_4的排放,且生物炭添加后期有抑制土壤CO_2排放的作用。因此,从更长的时间尺度来看,生物炭施入土壤有利于土壤固碳减排。     

关于气候变暖对我国农业生态环境影响及其对策的几点看法

大气中CO_2等温室气体浓度的不断上升,将使全球范围的气候有逐渐变暖的趋势,我国的农业生态环境也将发生明显的变化.本文讨论了气候变暖对我国农业水、热资源及作物光合作用、农业病虫害等问题的影响,并探讨了相应的农业对策,提出今后应加强农田防护林的建造,抗旱耐高温新品种的培育,旱作农业的发展以及病虫害综合防治等方面的研究、推广和应用.     

黄土高原气候生产力演变特征

利用黄土高原地区40a的气象资料,采用EOF、REOF、EEOF、CEOF分解和小波分析等方法,研究了该区域气候生产力时空演变特征.结果表明：黄土高原气候生产力呈递减趋势;存在相关程度高的3个次区域（西部、东部和南部）,次区域间气候生产力时间演变差异较大;小波分析表明气候生产力变化2～4a周期振荡比较明显;气候生产力变化空间系统的移动方向、强度等在4a内变化明显;高原中北部是气候生产力变化的敏感区;气候生产力的空间变化幅度南部明显大于北部,变化信息有从高原中东部向四周传播的趋势.     

气候变化背景下湖南省双季稻生产的敏感性分析

湖南省是中国主要的双季稻种植省份之一,为探索历史气候变化背景下双季稻生产的气候敏感性,该研究以湖南省双季稻种植区域为对象,运用多元回归方法分析了湖南省历史气候变化动态(1980-2012)及其对双季稻生产的影响。结果表明:近30多年该区域气候变化以温度升高为主,早稻和晚稻全生育期内平均温度的气候倾向率分别为0.47和0.32℃/(10a),早稻全生育期内降水量和辐射呈增加趋势,晚稻全生育期内降水量和辐射有所下降。早稻产量变化与生育期内降水量和辐射的相关性极显著(P0.01),晚稻产量变化与生育期内温度相关性显著(P0.05)。温度升高是水稻产量变化的主要影响要素,但不同生育时期水稻产量的敏感性存在差异,早稻和晚稻产量对气候变化的敏感性范围在-4.38%~2.07%之间。历史气候变化对早稻和晚稻产量的影响分别可能达到2.59%和-6.02%。研究表明气候变化增加了该区域双季稻生产的敏感性,对水稻生产有较大的影响。该研究可以为针对区域特点进行农业技术措施调整,适应气候变化提供依据。     

气候与玉米生产力初步分析

<正> 作物生产力的研究是农业科学上关注的重要问题之一。五十年代以来开始从能量转换的观点进行研究提出作物高产的可能性。六十年代后期组织了国际生产力协作网(IBP),日本于1966-73年组织了全国16个不同气候类型区对水稻、大豆、玉米和甜菜等进行生产力的研究,现在着手新的组织与深入研究。1980年9月在菲律宾召开了国际作物生产力会议,交流了水稻、小麦、玉米和大豆等作物及种植制度生产力的研究成果,主要研究世界上水稻产区主要作物的生产潜力,产     

红壤丘陵区双季稻表观光合量子效率的研究

研究结果表明红壤丘陵区双季稻光 光合速率响应曲线符合非直角双曲线函数 ,水稻旗叶、倒 2叶和倒 3叶表观初始光能利用效率平均值 (±标准差 )分别为 0 .0 5 36 (± 0 .0 2 3)、0 .0 5 11(± 0 .0 2 3)和 0 .0 4 88(± 0 .0 2 5 ) ,即由旗叶向下递减 ;水稻光合作用最适温度为 2 7～ 30℃。     

气候变化对典型草原区牧草气候生产潜力的影响

利用典型草原区45a的气候和牧草产量资料，应用数理统计方法分析了典型草原区气候变化规律及其对牧草气候生产潜力的影响。结果表明：典型草原区气候暖干化趋势明显，45a的年平均气温上升了1．6℃，最近20a上升了0．7℃，年降水量变化总体上呈减少态势，45a中年降水量下降了27mm，最近20a下降了40mm；降水量小是限制该地区牧草气候生产潜力的主导因素，由此造成45a间牧草气候生产力平均下降率为200．2kghm^-2a^-1，该区气候资源利用率也比较低，最近14a的平均值仅为37．3％，尚有60％的潜力可以开发；用气温、降水量与牧草气候生产力建立的气候评估模式通过了0．01信度检验，拟合的平均相对误差〈4．7％，温度与降水对其综合影响为：温度每降低1℃，降水增加1mm时，牧草气候生产潜力分别增加47．9kghm^-2a^-1和12．1kghm^-2a^-1。     

土壤水分状况对物质移动及作物生长的影响

水分状况不仅影响水稻土的发生性质,也影响水稻土生态系统的生产力.当稻田灌水量满足蒸发,蒸腾和渗漏需要时,水稻可获高产;如水分过多,反不利于水稻生长.太湖与华南等大面积种植双季稻地区,多因地势低平,土质粘重,土壤排水不良,引起了次生潜育作用,出现青泥层,致使三麦常受渍害,水稻迟发.从而削弱了水稻土生态系统功能的发挥.     

气候变化对红松气候生产力的影响研究

根据植物生长的Logistic曲线推导出计算树木气候生产力的模式,分别利用不同年代气象资料计算分析东北地区红松气候生产力及气候变化对气候生产力的影响结果表明,该区红松气候生产力最高值达288m~3/hm~2,最低值仅为115m~3/hm~2,二者相差1倍以上,不同气候对红松气候生产力的影响明显不同。     

不同化感潜力水稻秧苗响应低钾的光合生理特性

本研究以化感水稻"PI312777"和非化感水稻"Lemont"为材料,采用水培方法研究低钾(5 mg K.L-1)和正常钾(40 mg K.L-1)条件下,两水稻品种的光合生理及其响应机制。结果表明,低钾条件对非化感水稻"Lemont"的根长、株高、干重有显著的抑制作用;而对化感水稻"PI312777"的根长有促进作用,对其他指标的影响较小。低钾条件下,两种水稻光合作用参数——净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度、气孔限制值、叶绿素含量等均下降,但非化感水稻"Lemont"下降的幅度较大,且与化感水稻"PI312777"差异显著。水稻光合作用相关酶的分析结果表明,低钾条件下核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和乙醇酸氧化酶的活性及其基因表达强度均降低,但化感水稻"PI312777"的下降幅度显著小于非化感水稻"Lemont"。可见低钾条件下,化感水稻"PI312777"比非化感水稻"Lemont"具有更强的光合作用能力及耐营养匮乏能力。     

气候生产力的研究之一——气候生产力模式

本文考虑到植物的生物学特性、土壤肥力和农业技术水平,以能量代谢为基础,提出了气候生产力模式。应用这一模式,可以评价气候生产力及农作物的产量预报。     

黄土丘陵沟壑区气候与气候生产力变化分析--以延安市为例

通过整理延安宝塔区1980-2007年气象资料,在分析延安气候变化趋势的基础上,应用Thornthwaite Memorial模型,计算了气候生产力变化情况。结果表明,该区降雨量以2．73mm／a的速度递减,气温以0．05℃／a的速度递增,风速和相对湿度的变化趋势是逐年递减,日照时数的变化趋势是逐年递增。气候生产力总体呈增加趋势,但递增幅度不显著;降雨量是该区气候生产力提高的主要限制因子,“暖湿型”气候对作物气候生产力最有利。     

近50年四川省水稻生产潜力变化特征分析

气候变化对农业生产的影响日益加剧,特别是作为我国粮食重要产区的四川。科学评价气候变化对四川省水稻生产的影响对于区域农业可持续发展具有重要意义。本文基于四川省45个气象站点50年的气象数据和20年的水稻生育期资料,采用侯光良法分析了四川省7个水稻种植区的水稻光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力的时空分布特征,并结合现实生产力数据分析了气候变化背景下四川省水稻的增产潜力。结果表明:1961—2010年四川省水稻生育期内光合生产潜力的空间分布呈北低南高中部最低,光温生产潜力呈现北高南低,气候生产潜力为南北低中间高。近50年来日照时数的减少使得水稻光合生产潜力从20世纪80年代开始持续偏低;温度的升高有利于水稻光温生产潜力的增加,尤其在2006年出现高值;降水量的减少使水稻气候生产潜力从20世纪90年代开始下降明显。四川省水稻存在增产潜力,但增产潜力呈下降趋势,未来应加大农业科技投入,合理利用气候资源,提升水稻生产力。     

安徽省气候变化对水稻生产的影响及应对

收集了近30年来安徽气温和降水资料,统计分析了安徽省气候变化的特征,讨论了气候变化对水稻生产的影响。研究结果表明,近30年来安徽气温整体呈上升趋势,上世纪90年代以来增温明显。降水则表现为变率增大的趋势。当前全省处于气候高变率时期。气候变化对水稻生长期及水稻产量均有明显影响,气候变暖下双季稻生育期明显缩短,在一定程度上对水稻产量产生负面影响,极端气候事件对水稻生产产生了巨大影响。调整作物布局,加强极端气象灾害应对防范体系与能力建设是农业生产应对气候变化的重要途经。     

气候变暖背景下江苏省水稻热害发生规律及其对产量的影响

根据江苏省1960-2009年常规气象资料和1980-2009年水稻生育期观测数据,利用温度距平、气候倾向率和M-K检验法研究江苏省不同区域的气候变暖特征,并分析江苏省水稻热害的时空分布规律及其对产量的影响,探讨气候变暖对江苏省水稻热害发生的影响。结果表明:(1)江苏省水稻热害主要发生在拔节-孕穗期和抽穗-乳熟期,苏南地区发生频次最高,淮北和苏北沿海最少。(2)江苏省水稻热害发生频次有明显的13a和3a周期,前者为主周期,后者为副周期。(3)1960-2009年,江苏省平均气温倾向率为0.2775℃.10a-1(P<0.01),气候变暖明显;20世纪60年代气温开始下降,80年代达最低值,之后开始变暖,21世纪前10a达最高值;江苏省水稻热害发生趋势与气温变化基本一致,80年代发生次数最少,21世纪前10a发生次数最多。(4)7-8月平均气温高的年代,热害发生次数则多,淮北地区20世纪60年代气温最高,热害发生次数也最多,其它地区近10a气温最高,热害次数最多。(5)从年际变化看,气候偏暖的年份,水稻热害多,产量相应低,说明气候变暖是造成水稻热害频次上升、产量下降的重要原因。