柑橘树与枇杷树蒸腾规律比较研究

以湖北省宜昌市经济作物柑橘树和枇杷树为研究对象,使用SF-DL2茎流计对柑橘树和枇杷树蒸腾速率变化规律进行了观测。通过观测比较了柑橘树与枇杷树蒸腾速率的差异,并对柑橘树和枇杷树的蒸腾速率与其同期的气象因子进行了相关性分析。结果表明:①柑橘树与枇杷树蒸腾速率均为多峰曲线,昼夜蒸腾强度差异较大;柑橘树蒸腾速率变化曲线较平缓且峰值范围较窄,枇杷树蒸腾速率变化曲线较陡且峰值范围较宽;相同条件下,枇杷树蒸腾速率曲线增长速度要大于柑橘树,同时其日平均蒸腾量也比柑橘树大44.33%(376.95 g)。②两种植株蒸腾启动时间基本相同,中午均会出现不同程度的午休现象,相比柑橘树,枇杷树午休现象更明显。③柑橘树和枇杷树蒸腾速率均与太阳净辐射、大气温度、土壤温度成正比,而与环境湿度成反比;对于柑橘树,环境湿度为最大影响因子,相关系数为0.79,大气温度对其影响最小,相关系数仅为0.65;而相比于柑橘树,太阳净辐射为限制枇杷树蒸腾速率最大的因素,相关系数为0.77,相对来说土壤温度的影响最小,与蒸腾速率的相关系数仅为0.46。     

盆栽柑橘树蒸腾过程的观测与模拟研究

为了观测柑橘树的日蒸腾规律并进行数值模拟,通过室外试验,研究了盆栽柑橘树的蒸腾规律与气象因子之间的相关关系,并根据气象因子和叶面积指数,对Penman-Monteith模型中的冠层表面阻抗进行修正,采用修正后的Penman-Monteith模型模拟了盆栽柑橘树的蒸腾过程。结果表明,1柑橘树的蒸腾速率在1天内呈单峰变化,在每日14:00左右达到峰值;2气象因子对于蒸腾速率的相关性,按由大到小依次为环境温度、太阳净辐射、风速、相对湿度,其中相对湿度与蒸腾速率负相关;3使用修正后Penman-Monteith模型模拟盆栽柑橘树的蒸腾强度时,2014年6月10—16日、2014年10月5—11日、2015年5月27—30日、2015年6月7—10日的模拟值与茎流计实测值的相关系数r分别为0.901 5、0.867 1、0.943 1、0.946 3。修正后的Penman-Monteith模型在模拟盆栽柑橘树蒸腾速率时,具有较高的准确性,且6月份的模拟精度高于11月份。     

不同覆盖度下盆栽苋菜蒸腾规律的研究

通过盆栽试验,研究了不同覆盖度下苋菜所处小环境的温湿度变化以及苋菜的蒸腾耗水规律.结果表明:植株生长点的温湿度随覆盖度的增大而增加,蒸腾速率和昼夜蒸腾量随覆盖度的增大而减小.通过逐步回归分析,给出了不同覆盖处理下盆栽苋菜的蒸腾速率、白天蒸腾量与气象因子的相关关系.不同覆盖处理对温室盆栽苋菜的根冠比、叶绿素相对含量、蒸腾耗水量、干物质积累量以及水分利用效率均有极显著的影响,除了水分利用效率随覆盖度的增大而增加,其他均随覆盖度的增加而减小.15/16圆覆盖、3/4圆覆盖、1/2圆覆盖、无圆覆盖处理的蒸腾耗水量分别为对照处理的32.65%、54.64%、63.36%和69.98%.可见密封一部分空间,抑制了植株蒸腾耗水,同时也提高了水分利用效率,为设施农业水资源的节约利用提供依据.     

基于三温模型的盆栽柑橘蒸腾规律研究

为深入探究柑橘树冠层空间蒸腾特性及与茎干液流的对应关系,采用五点测温法,使用热成像仪拍摄柑橘树冠层五个方位的红外图像获取冠层温度及参考冠层温度,利用三温模型,将模型估算叶片蒸腾速率与实测茎流速率进行比较,并研究了柑橘树冠层不同方位的蒸腾变化规律.结果表明:柑橘树茎流速率与冠层叶片蒸腾速率日间变化曲线存在差异,决定系数(R2)为0.14,整体上,不同方位冠层温度与气温的日变化规律相近,柑橘树不同方位平均蒸腾速率大小分别为:东面>西面>北面>南面>顶面.上述结果表明:①柑橘树冠层蒸腾与茎干液流之间存在时滞效应,三温模型估算的叶片蒸腾速率不能实时反映树干液流的变化特征.②气温越高时,不同方位的冠层温度差异越显著.③柑橘树冠层空间蒸腾具有明显的空间差异性,揭示了柑橘树冠层蒸腾速率的空间变化规律.     

日光温室负压自动灌溉下番茄蒸腾规律研究

针对农业生产中蔬菜栽培灌溉费水费时的现状,采用一种自制负压自动灌溉系统,将供水压力设定在负值,利用土壤自动吸水的特性,达到自动灌溉和节水的效果.在此系统灌溉下采用茎热平衡技术测定番茄植株的茎流规律,分析了茎流变化规律与环境因子之间的关系,同时分析了番茄植株不同部位茎流差异以及剪叶对番茄植株茎流的影响.结果表明,在设定灌溉系统负压为60 hPa下,温室土壤含水量基本控制在阴天20.19%、晴天18.75%左右;茎流数据表明番茄植株蒸腾与太阳辐射值呈显著正相关,适当遮阴降温可以减少植株蒸腾.实验也进一步证明了叶片是植株蒸腾的主要器官,植株底层叶片蒸腾速率相对较微弱.     

用茎流计研究冬小麦蒸腾规律

通过田间试验及理论计算 ,验证了对茎流计在测量作物蒸腾方面的实用价值。试验观测表明 ,白天的作物蒸腾变化与太阳辐射值有很强的相关关系 ,太阳辐射是白天作物蒸腾的主要影响因素 ;作物夜晚的蒸腾变化主要受气温、风速、空气饱和差等因素的影响。通常 ,作物夜晚没有蒸腾 ,但在气温较高 ,风速较大的夜晚 ,作物就会产生很小的蒸腾 ,在天气晴朗的夜晚 ,作物夜晚蒸腾速率的变化遵循着一定的规律     

不同pH值处理下乌拉苔草蒸腾速率日变化及其与环境的关系

通过对乌拉苔草水体土壤酸碱度处理,进行蒸腾特性及其环境因子关系的研究。结果发现:不同酸碱度处理下的乌拉苔草蒸腾速率规律基本一致,只是数值发生了变化。说明乌拉苔草蒸腾速率的变化规律主要由该植物本身的生长期来决定,在不同的pH值处理下蒸腾速率大小受环境条件的影响:在pH值为5、6时主要影响因子是大气温度,其极显著相关系数是-0.889;pH值为7、8时主要影响因子是叶片温度;其显著相关系数是-0.829;pH值为9、10时主要影响因子是光量子通量密度,其显著相关系数是-0.841。说明不同pH值下乌拉苔草蒸腾速率日变化主要受环境条件的影响,水体的酸碱度对其影响不大。     

限量灌溉和施磷对冬小麦光合性能及水分利用效率的影响

在大田条件下研究了不同灌水和施磷组合对冬小麦整个生育阶段光和性能的影响。结果表明,灌水、施磷影响了冬小麦的生理指标。施磷主要是提高了作物的光合作用能力,从而使作物的瞬时水分利用效率提高;灌水主要促进了冬小麦的蒸腾速率,使光合速率/蒸腾速率的比值降低。冬小麦叶片的蒸腾和光合速率呈非线性关系,光合速率随蒸腾速率增加而缓慢增加,增加到一定程度后,光合速率不再增加。冬小麦叶片的蒸腾速率和瞬时水分利用效率呈直线负相关关系,瞬时水分利用效率随着蒸腾速率的增大而减小。试验条件下,灌水量为180 mm与施磷量120 kg/hm2是冬小麦节水效果较佳的组合。     

径流对缓坡饱和土壤溶质影响的实验研究

降雨条件下,土壤溶质随径流的产生发生迁移。利用室内实验,研究缓坡饱和土壤溶质流失的时间规律、溶质浓度在垂直入渗和坡面径流两个方向上的变化规律。结果表明：在径流过程中,溶质流失速度变小,流失量减少并趋于稳定,幂函数比指数更适合描述这类变化;垂直方向上,土壤溶质向下层渗透扩散受深度的影响,随深度的增加溶质浓度先增后减并趋于稳定,此规律适合用对数描述;在坡面表层,土壤溶质随径流的迁移规律清晰,土壤溶质浓度远处高于近处,多阶多项式模型更适合描述浓度变化;随土层深度增加,溶质浓度变化有明显分界线,在分界线及以下溶质浓度变化规律性较差,总体呈降低趋势。     

煤层气发动机工作特性的试验研究

为了解涡流室式煤层气发动机的工作特性和排放规律,在不同负荷下,进行了燃用三种不同甲烷浓度的煤层气试验。试验结果显示:涡流室式燃烧系统能稳定燃烧甲烷浓度变化剧烈的煤层气;相同工况下,发动机的缸内峰值压力随甲烷浓度的降低而增加,但压力升高率的变化很小;甲烷浓度达到一定值时,甲烷浓度和负荷对主燃期的影响很小;煤层气发动机的CO和HC排放随甲烷浓度和负荷的增加而降低,NOx排放则相反。     

膜下滴灌水氮耦合对玉米光合特性的影响

通过大田试验设置水氮2因素3水平计9种组合处理,研究膜下滴灌水氮一体化施用条件下二因素不同用量对玉米灌浆前期穗位叶光合速率和蒸腾速率的影响效应及其他光合因子与光合速率的关系,寻求适宜松辽平原到内蒙古高原过渡地带的水氮施用量。结果表明:气孔导度、蒸腾速率与光合速率线性正相关,胞间CO_2浓度与光合速率线性负相关。灌水与施氮均能提高光合、蒸腾速率,灌水作用大于施氮。氮亏缺抑制光合速率的程度大于抑制蒸腾速率,灌水量的增加促进光合速率的程度小于促进蒸腾速率。生育期1 351~1 465 m~3/hm~2的低灌溉量阻碍氮对光合速率和蒸腾速率的作用,水分亏缺引起过量施氮的负效应。1 802~2 315 m~3/hm~2的中高灌溉量下氮效应显著,而施氮量由240 kg/hm~2增至288 kg/hm~2效应微弱。生育期施氮240 kg/hm~2与灌水1 802~2 315 m~3/hm~2可作为适宜的水氮耦合用量。     

基于高斯曲率最大化的蓝莓温室光照与CO2综合调控策略

针对目前温室光照、CO₂调控效益不高等问题,提出了一种基于高斯曲率最大化的蓝莓温室光照和CO₂综合调控策略。首先通过采集不同温度、光照强度、CO₂浓度嵌套下的蓝莓净光合速率,建立不同温度下包含光照强度、CO₂浓度的蓝莓净光合速率机理模型;接着根据不同温度下蓝莓光合速率机理模型的高斯曲率函数构造适应度函数,并采用粒子群算法进行最大值寻优,计算高斯曲率最大值所对应的光照强度和CO₂浓度,获得不同温度下光照强度、CO₂浓度高斯曲率最大点;最后基于多项式拟合,建立不同温度下光照、CO₂综合调控策略。通过与最大净光合速率饱和点的调控对比发现,平均光照强度下降60.73%,CO₂浓度下降25.00%,而平均净光合速率仅下降14.29%。与实际蓝莓净光合速率对比发现,采用本文提出的光照、CO₂综合调控策略,蓝莓净光合速率较实际值平均提高1.87倍以上。说明本文提出的光照、CO₂综合调...     

不同灌水深度对冬小麦生长及产量的影响

为了给华北平原丘陵地区的冬小麦节水灌溉提供科学依据,试验分析了4个不同灌水深度处理对冬小麦光合日变化、株高、叶面积指数和籽粒产量的影响。试验以灌水深度为控制因子,设4个处理,即:地表灌溉(T1)、灌水深度为根系分布的60%(T2)、灌水深度为根系分布的75%(T3)、灌水深度为根系分布的90%(T4),每个处理4次重复。结果表明:不同灌水深度条件下,冬小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化呈"M"形的双峰曲线,存在明显的"午休"现象,而胞间CO2浓度则呈"W"形的双峰曲线,深层灌的午睡现象不如地表灌的明显,且4项光合指标在同一时刻均要比地表灌的高;随灌水深度的增加,株高逐渐增大,叶面积指数呈先增大后减小的趋势,而灌水深度过大则会使影响植株后期的株高增长,使叶面积指数下降增快;适当增加灌水深度可明显提高小麦收获指数,使产量增加,但产量并不是随灌水深度的增加而增加。     

水分调控对宁夏枸杞光合特性及产量的影响

为了探索适宜宁夏中部干旱带滴灌枸杞的灌溉定额,在同心县下马关镇示范基地进行了大田试验,研究了不同灌溉定额对滴灌枸杞光合特性、水分利用效率及产量的影响。结果表明:灌溉定额2 160 m3/hm~2时,滴灌枸杞净光合速率、蒸腾速率最高,灌溉定额1 890 m3/hm~2时次之而叶片胞间CO2浓度以灌溉定额2 160 m3/hm~2最低,为230.55μmol/mol,表明随着灌水量的增加,枸杞净光合速率与蒸腾速率增加,而胞间CO2浓度随之减少;各处理的叶片水分利用效率LWUE峰值在12∶00左右出现,W4处理的LWUE最高,W2处理的最低;灌溉定额1 620 m3/hm~2时产量最高,为9 923.4 kg/hm~2,灌溉定额1 350 m3/hm~2时产量最低,为7 792.2 kg/hm~2,灌水量在一定范围内可增产,但超出1 620 m3/hm~2,产量与灌溉定额不呈正相关关系。     

不同水氮管理模式下黑土稻田碳固定与碳减排效应分析

为探寻不同水氮管理模式对黑土稻田碳固定与碳减排效应的影响,进行了田间试验研究。设置常规淹灌(F)与控制灌溉(C)两种灌溉模式,选用110 kg/hm²(N)、99 kg/hm²(N1,减氮10%)、88 kg/hm²(N2,减氮20%)3种施氮量,测定了6种水氮管理模式下的水稻土壤呼吸CO₂排放强度和CH₄排放强度,水稻收获后各器官干物质量、碳含量及固碳量,并计算了净土壤碳收支情况。结果表明,不同水氮管理模式下,各处理土壤呼吸CO₂排放量呈现单峰值变化,并在分蘖期达到峰值;各处理甲烷排放量呈现双峰值变化且在分蘖期与穗肥施入后达到峰值。相同灌溉方式下,随着施氮量的减少,土壤呼吸CO₂排放强度与甲烷排放强度也显著减少(P<0.05)。相同施氮量下,控制灌溉相比常规淹灌有效地降低了甲烷排放强度,但提高了土壤呼吸CO₂排放强度。不同水氮管理模式下,水稻收获后总固碳量为319.37～489.00 g/m^2<...     

基于无线传感网的设施环境二氧化碳精准调控系统

设计了一套基于无线传感网的设施环境二氧化碳精准调控系统,包括主控节点、监测节点及补施节点,通过Zig Bee协议实现节点间信息交互。监测节点实时获取设施内多点二氧化碳浓度、温度、光照数据;主控节点根据作物各阶段最适生长环境,结合温度与光照阈值,动态计算二氧化碳浓度目标值与实时值之间的差值作为调控参数,采用反馈控制实现二氧化碳动态调控;为改善以往设施二氧化碳补施不均的普遍现象,设施中气体扩散管道采取双M型布置方式,设计开孔大小不同的二氧化碳扩散孔,由补施节点配合对流装置控制各小区域的二氧化碳排放量,达到均匀和定量补施的目的。实地布置和试验表明基于无线传感网的设施环境二氧化碳调控系统可实现稳定可靠运行,以设施番茄为研究对象,在面积36.66 m~2日光温室内补施目标值与实时值的相对误差小于3.5%,在面积27.74 m~2玻璃温室内验证监测节点间二氧化碳浓度变异系数小于2.93%,证明本系统可实现二氧化碳精准及均匀补充。     

不同供水条件对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

研究了不同土壤水分状况下植物叶片光合速率和水分利用特性对环境变化的响应,分别在固定CO2浓度和光强下,测定了2种供水强度条件下灌浆期冬小麦旗叶光合速率对光强和CO2浓度的响应。结果表明,高水分处理(CK)与低水分处理(WS)的光响应曲线差异较小,而CO2响应曲线差异显著;气孔导度和蒸腾速率均随CO2浓度升高而降低,WS处理反应较CK处理敏感;CK的水分利用效率略高于WS,但差别不大,低度水分胁迫不会对冬小麦水分利用的生理机制产生严重影响。     

水气互作对温室番茄生长、产量和水分利用效率的影响

[目的]探寻温室番茄适宜水气组合及加气阈值,为温室番茄的高产提供理论基础及技术指导.[方法]采用微纳米气泡水结合地下滴灌系统,设置了3个灌溉水溶解氧质量浓度分别为井水对照3～5 mg/L (O1)、15 mg/L(O2)和25 mg/L (O3),每个溶解氧质量浓度下均设置3种不同灌溉控制水平,土壤含水率分别控制在田间...     

黄土高原中部沙棘与秋胡颓子光合参数之异同

用LI-6400光合仪全面系统测定了黄土高原中部人工沙棘林和秋胡颓子林的各种光合生理指标,主要结果为:两树种叶片光强响应曲线暗呼吸速率、表观量子效率、最大光合速率、光补偿点及光饱和点数值分别为:-3.677μmol·CO2·m-2·s-1、-1.715μmol·CO2·m-2·s-1,0.0517mol·mol-1、0...     

不同盐分胁迫对碱地风毛菊苗期生长的影响

采用Na2CO3、NaHCO3、NaCl和Na2SO4共4种单盐对碱地风毛菊（Saussurea amara L.）苗期的耐盐性进行研究，主要从存活率、株高、根长和耐盐性指标分析该草种在不同盐分、不同浓度胁迫下的生长状况。结果表明:该草种株高和根长随盐浓度的增大而下降；在中性盐胁迫下存活率比在碱性盐胁迫下存活率高，而且碱性越大，存活率越低。