冬小麦生长期土壤耕层温湿度和地表、冠层温度变化特征及其相互关系

温度是作物生长的重要生态因子,不仅影响着作物的新陈代谢,而且对作物蒸腾作用等生理过程也有一定的影响。本研究利用新型温湿度数据采集器,在冬小麦生长期每隔15 min对土壤温湿度、地表温度和冠层温度同时进行持续监测。监测结果表明,在小麦生育期土壤耕层、地表和冠层温度平均为12.8、12.5和11.7 ℃。整个生长期三者的最高与最低温差为16.0、32.4和46.2 ℃。在冬小麦进入成熟期的5月份三者的月平均温度均最高,土壤耕层、地表和冠层温度月平均最高值为20.8、21.9和22.5 ℃,而12月土壤耕层和地表月平均温度最低,为6.63和0.06 ℃。冠层1月平均温度最低,为7.86 ℃;在一天中冠层温度在5:00左右最低,平均7.85 ℃,地表最低温度推迟到6:00,平均10.2 ℃,耕层最低温度推迟到8:00,平均12.3 ℃,随后温度上升,到13:00冠层和地表温度达到日最高值,分别为18.0和16.3 ℃。耕层土壤日最高值推迟到16:00,平均12.3 ℃,然后温度慢慢下降,进入下一个循环。在小麦生长期土壤耕层温度与地表和冠层温度呈极显著正相关,尤其与冠层温度关系更为密切。整个生长期土壤耕层湿度平均44.5%,与温度变化规律相反,在整个生长期,2月份土壤湿度最高,平均49.7%,而4月份最低,最低平均值39.1%。耕层湿度在6:00左右最高,平均为44.8%,随后下降,到17:00达到最低,平均44.3%,然后慢慢上升,进入下一个循环。在小麦生长期土壤耕层湿度与土壤耕层、地表和冠层温度均呈极显著负相关。     

不同灌溉梯度下冬小麦冠层温度与土壤水分关系研究*狄艳1,高懋芳1,李强1,游炯

【目的】冠层温度是作物响应水分胁迫的重要指标,厘清小麦种植过程中冠层温度与土壤水分、周围环境因子之间的相互作用关系,对干旱监测、精准灌溉、智慧农业的发展有重要意义。【方法】文章采用温室试验,通过自动连续观测土壤含水量、作物冠层温度、环境因子,分析小麦拔节期在不同水分处理下冠层温度和土壤含水量的关系。【结果】(1)小麦拔节期日变化趋势与太阳辐射日变化基本一致。探索小麦拔节期冠层温度与土壤含水量相关性时,最佳观测时间为12:00—14:00;(2)冠气温差是判定小麦缺水的最佳指标,小麦冠气温差和土壤含水量线性拟合R=-0.63,表明冠层温度与土壤含水量呈负相关关系;(3)小麦拔节期冠层温度与环境因子密切相关,冠层温度与空气温度、太阳辐射存在显著正相关关系,与空气相对湿度和气压为负相关关系。【结论】通过监测小麦冠层温度、环境因子等指标,可以实时了解小麦实际生长状况,为实现小麦精准灌溉管理提供数据支持。     

水稻灌浆期冠-气温差与土壤水分和气象因子的关系

在水稻灌浆结实期进行不同梯度水分胁迫处理,研究该时期水稻冠-气温差(冠层-空气温差)与土壤水分及气象因子间的关系.结果表明,灌浆期水稻冠-气温差与土壤水分含量关系密切,总体来说,土壤含水量越低,冠层温度越高,冠-气温差的算术值越大,而且冠层温度一般来说都低于气温,灌浆前期表现得尤为明显.冠层温度与气象因子中的大气温度、太阳辐射呈极显著正相关,与空气湿度呈极显著负相关,与风速呈负相关但不显著.一天中,不同水分处理间冠-气温差差别最大的时间在各灌浆时期表现不同,但基本集中于12:00～15:00.     

南京开花期稻田贴地层微气象特征研究

[目的]揭示南京水稻开花期稻田贴地层的微气象规律。[方法]利用南京开花期稻田微气象观测资料,分析稻田贴地层温、风垂直分布特征,大气稳定度状况和动力粗糙度特征。[结果]南京开花期稻田白天温度垂直分布分为日射型、弱辐射型和过渡型3个类型,强光条件下冠层附近温度垂直变化明显,冠层温度比冠层上方气温最大可高出5.9℃。稻田较强的蒸腾和蒸发导致贴地层大气温度垂直变化幅度不大,开花期稻田大气层结比较稳定,中性或近中性层结占70%。开花期稻田风速垂直分布符合对数规律,摩擦速度和粗糙度与风速的关系十分密切,摩擦速度随风速递增,粗糙度高度则随风速递减,南京开花期稻田粗糙度平均为0.1 m。[结论]研究结果可为揭示稻田的湍流运动规律提供科学依据。     

湖北省冬季设施火龙果最低气温变化特征及预报模型研究

为提高湖北省冬季火龙果(Hylocereus undatus′ Foo-Lon′)设施栽培气象灾害防御,利用湖北省黄石市阳新县火龙果大棚小气候监测站数据,分析冬季火龙果大棚内外最低气温的日变化特征,基于大棚内最低气温与当天大棚外温度、前一天大棚内外温度各要素单因子相关分析,筛选出模型因子,采用逐步回归方法,构建冬季大棚最低温预报模型,并对模型进行验证。结果表明,在观测期间,大棚内最低气温高于棚外,且棚外气温越低棚内外气温差异越大,最低气温日变化白天大于夜晚,其最低值在不同天气状况下出现在7:00左右(早上),最高值出现在14:00左右(午后);3种不同天气条件下的各模型实测值和模拟值的平均绝对误差在0.49～1.20℃,均方根误差在0.69～1.30℃,均在1.30℃以下,各模型拟合效果较好。     

冬小麦田冠层温度与土壤温度的关系研究

利用新型的自动化旋转摇臂式多点作物冠层红外温度监测系统对冬小麦主要生育期内冠层温度与麦田土壤温度进行了连续的观测,分析了冠层温度与土壤温度的相关性,结果表明:冠层温度与土壤温度均会随着气温的升高而升高,土壤温度一般低于冠层温度。两者的相关性在20 cm、30 cm、40 cm分别为0.804 8、0.756 7、0.782 1,没有出现递减。     

不同施肥条件下冷、暖型小麦冠层温度的差异

以冷型小麦品种小偃6号、陕229、RB 6和暖型小麦品种NR 9405、9430为供试材料,通过田间小区试验,研究了4种施肥条件(不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施)下冷、暖型小麦灌浆结实期冠层温度的差异。结果表明,在不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施条件下,冷型小麦灌浆结实期的冠层温度平均较暖型小麦分别低1.1,1.0,0.9和0.4℃,冷者恒冷、暖者恒暖,冷、暖型小麦冠层温度的差异不因施肥条件的改变而发生根本性的变化;施肥可改变小麦基因型的冠层温度,养分胁迫越严重,冠层温度越高。冷、暖型小麦冠层温度的变化特性为优良小麦品种的选育和进行优质化栽培提供了有利条件。     

桃树树干液流和冠层温度对不同灌溉水量的响应

【目的】通过对不同灌水量下桃树主要需水信号,如液流速率、冠层温度和冠层温度-气温差的测定,分析不同水分亏缺灌溉桃树主要需水信号的变化规律,为果树的精量控制灌溉提供理论依据。【方法】以在移动式遮雨棚下生长的4年生桃树为试验材料,设置某时段桃树的实际需水量(ETc)的100%(I1)、75%(I2)、50%(I3)和25%(I4)4个灌水量处理,3次重复,研究不同灌水量处理下桃树液流速率、冠层温度和冠层温度-气温差的变化规律。【结果】不同灌水量处理之间桃树液流速率日变化和连日变化存在明显差异,高灌水量处理桃树液流速率大,低灌水量处理液流速率相对较小,在正常生长状态下液流速率日变化动态为多峰曲线,且阴天的液流速率明显小于晴天。桃树液流速率随大气相对湿度的变化呈现昼夜的周期性,相对湿度下降,液流速率上升。桃树生育期内冠层温度和冠层温度-气温差均存在明显的日变化,低灌水量处理的冠层温度和冠层温度-气温差高于高灌水量处理,且差异明显。冠层温度-气温差与0~100 cm土壤含水量具有较好的负相关关系。【结论】液流速率、冠层温度和冠层温度-气温差可以较合理地反映土壤水分的变化状况和作物水分的亏缺程度,是诊断作物缺水状况的重要指标。     

旱地春小麦籽粒碳同位素分辨率及冠层温度与产量的关系

[目的]探讨小麦冠层温度和叶绿素含量替代碳同位素分辨率（CID）进行抗旱育种的可靠性.[方法]以抗旱性不同的5个春小麦品种为材料,测定正常灌溉和干旱处理的籽粒CID、开花期与灌浆中期的冠层温度以及旗叶叶绿素含量指数,并分析这些指标与籽粒产量的关系.[结果]在干旱、灌水条件下,籽粒CID均与产量显著正相关（P≤0.01）;灌浆中期的冠层温度在干旱条件下与籽粒CID显著负相关（P≤0.05）,但在灌水条件下与后者相关不明显,开花期的冠层温度在2种条件下与籽粒产量及CID均无明显相关;在2种处理下,旗叶叶绿素含量与CID均无明显相关.[结论]灌浆中期的冠层温度仅在干旱条件下可以替代籽粒CID进行抗旱品种选育,而在干旱和灌水条件下开花期冠层温度和旗叶叶绿素含量均不能用作籽粒CID的替代指标.     

湿地松幼树冠层光合作用日变化及其影响因素

以四川盆地北部低山区湿地松Pinus elliottii幼林为研究对象,对冠层顶部不同年龄针叶光合作用、叶片温度以及冠层顶部空气温度和相对湿度、光照强度和二氧化碳摩尔分数的日变化进行测定,并测定针叶叶绿素质量分数。结果表明:1年生针叶和当年生针叶净光合速率随光照强度增强而增大,均未出现光合午休现象;叶片温度除了在12:00~14:00略高于气温外,其他时间均低于气温;气孔导度与蒸腾速率随时间变化规律相同,最大值出现在14:00;空气相对湿度呈“U”型变化;二氧化碳摩尔分数在8:00~16:00逐渐减小,并在18:00开始回升。1年生针叶净光合速率始终低于当年生针叶,而前者叶绿素质量分数低于后者。相关性分析表明,叶片温度、空气相对湿度、光照强度和气孔导度是引起湿地松光合日变化的主要因素。图3表1参17     

不同品种冬小麦冠层温度与抗旱性和水分利用效率的关系研究

本试验利用红外测温仪于2006-2007年在甘肃陇东旱塬,测定了40个冬小麦品种灌浆期冠层温度,研究了冠层温度与抗旱指教和水分利用效率之间的关系,研究结果表明,不同水分条件下40个冬小麦品种灌浆期冠层温度、抗旱指数和水分利用效率差异均达到了极显著水平,水分利用效率和冠层温度与抗旱指数之间相关性分析表明,抗旱指数与水分利用效率之间存在显著的正相关关系(r=0.769***);抗旱指数与冠层温度呈极显著负相关(r=-0.772***),7个抗旱性强的品种其冠层温度较40个品种(系)平均值低1℃,11个抗旱性弱的品种则高出加个品种(系)平均值0.68℃,说明冠层温度能够反映品种抗旱性.     

不同天气状况下日光温室气温与外界气象条件定量关系

为量化不同天气状况下日光温室气温与外界气象条件的关系,基于日照百分率法划分了天气状况,分析了不同天气状况下温室内气温的变化规律;通过构建回归方程,研究了温室气温与外界气象条件的量化关系。结果表明,晴天、多云、阴天下,春秋季温室内气温最大值分别出现在12:00、12:00和13:00,最小值分别出现在6:00、7:00和7:00,冬季则分别出现在13:00、13:00和14:00,最小值均出现在8:00;与温室外对比,温室内升温时间较室外推后1 h左右,降温时间则变化不一,春秋季较室外提前2～3 h,冬季则提前1～2 h;当连阴天数低于3 d时,春秋季温室外最低气温每降低1℃,晴天、多云、阴天下温室内最低气温分别降低0.25、0.32和0.32℃,冬季则分别降低0.34、0.42和0.37℃;当外界连阴天天数超过3 d时,连阴天数每增加1 d,春秋季温室内最低气温约降低0.33℃,冬季则降低0.41℃,室外最低气温每降低1℃,春秋季、冬季温室内最低气温均约降低0.34℃。     

1986—2015年达日地区地面及高空500 hPa温度变化分析

利用达日地区近30年(1986—2015年)探空资料(7:00、19:00)和地面观测资料,运用气候统计诊断分析方法,对地面、高空500 h Pa温度进行分析。结果表明:1近30年来,地面和500 h Pa气温在每个时段的增温率是不同的,地面气温增温率高于500 h Pa,19:00的增温率又高于7:00,各时段的增温率分别为7:00地面0.35℃/10年、19:00地面0.48℃/10年、7:00 500 h Pa 0.16℃/10年、19:00 500 h Pa0.17℃/10年。2地面、500 h Pa在2个时间段均有共变现象,为正相关,关系密切。在7:00,地面平均气温在四季均呈现上升趋势,夏季增温最显著,春季增温最小;500 h Pa的增温则主要集中在冬季,春季亦最小。月平均气温线性趋势分析中,地面气温2月的增温率最大,4月最小;500 h Pa气温9月的增温率最大,且高于同月份的地面气温倾向率。3在19:00,地面与500 h Pa的气温变化曲线幅度大致相同,为高度正相关。地面气温在春季的增温率最大,夏季最小;500 h Pa的增温主要是夏季,秋季最小。地面和500 h Pa每月的气温变化倾向率也不相同,2月的地面月平均气温增温率最大,6月最小;500 h Pa层的月平均气温增温率在2月最大,6月最小。4在进一步细致分析地面气温与500 h Pa气温相关性的基础上,可利用地面气温场和500 h Pa气温场互相进行插补。     

旱地冬小麦冠层温度和其产量以及产量构成因素之间的关系

对旱地小麦冠层温度和产量及产量构成因素的关系分析可知：冠层温度（CT）和产量之间的相关性均呈现出增强—减弱—增强的变化趋势,判定系数R2的最大值出现在5月22日（R2=0.710）。8个监测日冠层温度和产量之间有极显著的负相关,随着CT的降低,产量提高,冠层温度偏低的品种其产量高,而冠层温度偏高的品种其产量低。参试品种（系）中,冠层温度偏低型的定鉴3号和冠层温度偏高型的沧核038冠层温度差达到4~5℃,产量之间相差2.1t/hm2。冠层温度和产量构成因素当中,冠层温度和千粒重、小穗数都呈现出负相关。冠层温度和产量及产量构成因素之间的相关性由强到弱依次为：产量,千粒重,小穗数,穗粒数。     

安徽查湾甜槠林不同大小林隙温度因子对比分析

以安徽查湾自然保护区甜槠(Castanopsis eyrei)林为研究对象,分析了不同大小林隙温度因子变化情况。结果表明:不同大小林隙及非林隙林分内气温日变化呈单峰型,地表以上1m处的气温峰值出现在12:00~14:00。在整个生长季中,气温变化表现为:大林隙中林隙小林隙非林隙。地表温度日变化趋势与气温基本一致,呈现单峰型,最高温度出现在中午12:00~14:00,较光照日变化最大值滞后,平均日地表温度是:大林隙中林隙小林隙非林隙。地表温度在生长季内变化为生长初期、末期较低,生长旺盛期较高。     

冬小麦主要生长期内冠气温差与蒸腾速率的关系

作物冠气温差即冠层—空气温度差,它可以反映作物的水分状况。在不同的土壤水分条件下,用便携式红外测温仪和Li-6400光合仪采集了冬小麦主要生长期的冠层温度和蒸腾速率进行分析,结果表明,在冬小麦的主要生长期内,其冠气温差和蒸腾速率存在密切联系:冠气温差和蒸腾速率的日变化规律基本一致;在冠气温差较小时,随冠气温差的增大,蒸腾速率呈上升趋势,而当冠气温差>0℃后,随冠气温差的增大,蒸腾速率不再增加,甚至出现下降趋势。     

地面覆盖对花椒林生理生态效应的影响

通过地面覆盖塑料薄膜、覆秸秆和种植三叶草,研究了不同地面覆盖处理对花椒林的生理、生态效应的影响.结果表明,6月份,秸秆覆盖的林地土壤含水量最高,较对照地高27.3～32.3,其次为三叶草林地,较对照地高17.2～23.2;地面覆膜提高了冠层气温和光合有效辐射,8:00～18:00,冠层气温较覆秸秆、种植三叶草和对照高0.3、0.9、0.7℃,光合有效辐射高22.2、37.5和46.7;种植三叶草提高了林内空气温度,分别较覆秸秆、覆膜和对照林地高7.2、18.0和25.5;花椒叶光合速率和蒸腾速率日变化趋势     

花生冠层温度日变化及其与地表温度和光照度的关系

【目的】探索花生冠层温度日变化特征及其与地表温度和光照度的关系,以揭示不同基因型花生品种冠层温度差异机理。【方法】于花生结荚期和饱果期,分别应用红外测温仪和照度计对花生冠层温度、地表温度日变化和冠层、1/2株高层、0.02m株高层光照度日变化(06:00-18:00,每隔2h观测1次)进行了观测。【结果】不同基因型花生品种冠层温度存在明显分异,冠层温度偏高的品种(暖型花生)持续偏高,冠层温度偏低的品种(冷型花生)持续偏低,且越是到生育后期,差异越明显。结荚期和饱果期不同温度型花生冠层温度、地表温度日变化均能用三次多项式很好地拟合,各层光照度日变化均能用二次多项式很好地拟合。冠层温度日变化与地表温度和各层光照度呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,但不同生育时期各因子的作用大小不同,结荚期:地表温度>1/2株高层光照度>0.02m株高层光照度>冠层光照度;饱果期:地表温度>冠层光照度>1/2株高层光照度>0.02m株高层光照度。【结论】花生冠层温度日变化与地表温度密切相关,到生育后期,冠层光照度也对其起重要作用。     

秦岭北麓关中平原一次温度异常变化分析

通过对2012年12月4日秦岭北麓关中平原部分地区逐小时气温变化分析,发现12月4日关中平原部分地区出现了一次气温日变化异常过程,西安城区4日上午中度强度的雾霾天气抑制了其局部大气的升温幅度,是4日白天西安城区气温升幅缓慢的原因;西北路冷空气到达关中前下沉增温及秦岭地形阻挡引起的大气压缩增温效应是19:00～21:00关中部分地区出现温度异常升高的主要原因;与周边区县相比,西安城区城市热岛效果显著。     

江汉平原水稻关键生育期冠层温度环境响应模型研究

基于大田环境下红外测温仪长期连续自动监测的水稻冠层温度,研究了水稻关键生育期冠层温度与光照、气温、空气相对湿度、风、天气现象等现有地面气象观测要素之间的相关关系,并建立了在晴朗天气模式下以气温、大气湿度、作物蒸腾速率、总辐射辐照度为因子的水稻冠层温度模拟模型,回归模型和各回归系数经统计检验达1%极显著水平。旨在为通过气象监测预测水稻高温热害发生的机率、客观评价热害程度、制定生态或农艺避(抗)热措施提供理论依据。