干旱胁迫对塔里木盆地红枣光合特性及水分利用效率的影响

以塔里木盆地滴灌枣园3龄枣树为材料,在红枣的盛果期,利用LI-6400型光合仪对不同水分处理下红枣的光合指标测定与分析。结果表明:不同水分处理下红枣净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)的日变化均表现为"单峰"曲线,Pn之间存在极显著差异,而Tr之间差异不显著;不同水分处理下光合有效辐射(PAR)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、田间CO2浓度(Ca)存在极显著差异;水分利用效率(WUE)存在显著差异。从水分胁迫对红枣叶片光合特性、水分利用效率的影响综合分析,红枣对低水环境有较强的忍耐力,适应在干旱环境中生存,适宜生长的滴灌水量为320m3/667m2左右。     

沼肥施用方式对红枣光合特性与水分利用效率的影响研究

研究不同沼肥施用方式(沼液根施、喷施、涂干、随水滴灌)下的红枣光合特性及其水分利用效率变化。结果表明:不同沼肥施用方式下枣树叶片的叶绿素含量、叶面积指数以及净光合速率的变化趋势较为一致,均为沼液喷施涂干对照滴施根施;蒸腾速率和气孔导度日平均值为沼液滴施喷施对照根施涂干;胞间CO2浓度日平均值为沼液根施滴施对照涂干喷施,而气孔限制值日平均值则表现与其相反;水分利用效率日平均值为沼液涂干喷施对照滴施根施。沼肥应用效果以沼液喷施为最佳。     

调亏灌溉对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

在干旱棚内排除自然降雨条件下,研究了不同调亏灌溉对冬小麦水分利用效率及生理指标影响。结果表明：冬小麦产量随灌水量与灌水次数增加而增加;灌水量相同,拔节水的产量较孕穗水高,且水分利用效率最高。灌水量的增加与时间后移,廷缓了花后叶面积指数的减少,整个灌浆时期,各处理叶面积指数的大小顺序是：拔节水60mm＋孕穗水60ram＋开花10d灌水45mm〉拔节水60mm＋孕穗水60mm〉孕穗水60mm〉拔节水60mm〉不灌水（CK）;并且提高了旗叶荧光参数Fv／Fo、Fv／Fm的值和叶绿素含量,减少了丙二醛的含量。     

地膜覆盖对杂交谷子光合特性、产量及水分利用效率的影响

试验在河北省张家口市农科院宣化试验站（115°3′N ,40°63′E ）进行,研究了露地平地种植、全膜平铺平地种植、沟植不覆盖地膜、垄膜覆盖膜侧沟植4种种植方式下地膜覆盖对张杂谷3号光合作用等生理特征、产量及水分利用的影响。试验结果表明,地膜覆盖使平播及沟植条件下的籽粒产量分别增加13．25％和6．64％,叶片水势提高0．16 MPa和0．09 MPa ,叶片光合速率提高10．87％和15．69％,蒸腾速率提高8．5％和15．95％,气孔导度提高0．0092 mol·m－2·s－1和0．0284 mol·m－2·s－1,叶片水分利用效率提高13．80％和1．80％。从以上结果得出：（1）地膜覆盖改善了植株水分状态,叶片水势和叶绿素含量均提高,植株生长旺盛;使叶片的光合等生理活动维持较高水平;植株水分利用效率提升,从而促进了籽粒产量的显著提高;（2）平播条件下覆膜的增产效果较平地播种、无膜沟植、垄膜沟植更加明显。     

柠条秸秆和地膜覆盖措施对玉米生长光合特性和水分利用效率的影响

以甘农118玉米为试验材料,于2013年和2014年在宁夏盐池进行了大田试验,设置单膜平作(single film mulching and flat planting,SFP)、双膜平作(double film mulching and flat planting,DFP)、柠条粉沟覆平作(Caragana intermedia powder ditch mulching and flat planting,CPDP)和裸地(Uncovered and flat planting,CK)4个处理,比较了其对旱地玉米生长、光合特性及水分利用效率的影响。结果表明,在降雨量较多和玉米生长末期,各处理玉米的株高、茎粗和叶面积间无显著差异(P0.05);在降雨量较少时,覆膜处理(SFP和DFP)各生长特性间显著高于CK和CPDP处理(P0.05),而CPDP和CK处理间则无显著差异(P0.05)。在玉米建植后的中后期,覆膜处理(SFP和DFP)光合速率和蒸腾速率高于CPDP和CK处理处理。总体看来,CPDP处理的水分利用效率(叶片水平和产量水平)均低于SFP和DFP处理。因此,不建议在研究区采取CPDP处理措施。     

氮、磷、钾施肥配比对红枣光合特性与水分利用效率的影响研究

不同氮磷钾处理条件下研究红枣光合特性及其水分利用效率的变化.结果表明:不同氮磷钾组合对枣树叶片叶绿素含量、叶面积指数以及光合特性和水分利用效率都产生了明显的影响.在磷钾适度的条件下,随着氮素施入量的增加,叶绿素含量先增后减,叶面积指数、净光合速率峰值和最小值都随氮素施入量的增加而升高,蒸腾速率和气孔导度值在日变化的各个...     

稀植栽培对旱地冬小麦光合特性、产量及水分利用效率的影响

为了探明稀植栽培对旱地冬小麦光合特性、产量及水分利用效率的影响,在大田试验条件下,测定分析了不同稀植条件下4个主茎和分蘖成穗并重型冬小麦品种旗叶的光合速率、光合量子产量、相对电子传递速率及群体透光特性、小麦籽粒产量和水分利用效率.结果表明,在从扬花到蜡熟期,稀植栽培可使小麦旗叶光合速率、光合量子产量、相对电子传递速率和群体透光率提高,各品种之间变化较为一致.播量为450万株/hm~2(传统高产栽培播量)处理比150万株/hm2播量处理旗叶的光合衰减率提高25.2～43.5个百分点,光合量子产量和相对电子传递速率分别降低2.95%～20.68%和10.66%～18.32%,群体上层的光截获量增加,中下部受光条件较差.表明稀植栽培下小麦生育后期在光合能力、电子传递和光能转化方面均具有明显优势.适当降低播量(300～375万株/hm~2),建立合理的群体结构,冬小麦籽粒产量和水分利用效率较播量为450万株/hm~2处理分别平均提高12.55%和14.48%,表明适当稀植栽培能显著提高冬小麦的产量和水分利用效率.     

不同灌溉处理下旱稻光合生理特征及水分利用效率

在中国农业大学昌平实验站定点定位测定了充分灌溉、前期胁迫后期充分灌溉、前期充灌后期胁迫、全生育期胁迫4种灌溉处理下旱稻品种HD 297不同生育期内光合蒸腾等农田生理生态特征。结果表明:旱稻的光合速率日变化规律为,在旱稻生长前期,日变化曲线呈现“双峰”趋势,在作物生长后期,曲线呈现“单峰”变化趋势;旱稻的蒸腾速率日变化规律则在全生育期内均呈现“单峰”变化趋势,与温度日变化规律一致;旱稻的水分利用效率日变化规律呈“L”型,6∶00最高,随后急剧下降,到18∶00达到最低值。不同的灌溉处理只影响作物光合、蒸腾和水分利用效率值的大小,不改变其变化趋势。在4个灌溉处理中,前期胁迫后期充分灌水的处理产量水平的水分利用效率最高。     

节水灌溉对小麦旗叶主要光合参数和水分利用效率的影响

2007～2009年于山东省农业科学院作物研究所旱池,以济麦22为试验材料,研究了不灌水(W0)、拔节水60 mm(W1)、拔节水60 mm+开花水60 mm(W2)和越冬水60 mm+拔节水60 mm+开花水60 mm(W3)4个灌水处理对小麦旗叶荧光动力学参数、光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(C...     

非充分灌溉下8个小麦品种旗叶光合与产量及水分利用效率的关系

选择河北省推广面积较大的8个小麦品种,在非充分灌溉模式下,分别于抽穗期、灌浆期、乳熟期对小麦旗叶的气孔交换参数和荧光参数进行测定,分析不同品种旗叶光合特性及其与产量及水分利用效率的关系。结果表明：8个小麦品种的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）均表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期;叶片水分利用效率（LWUE）在抽穗期品种间差异较大,变化范围为3.7~7.9 μmol·mol ^-1,灌浆期品种间差异较小,在5.1~7.3 μmol·mol ^-1之间,乳熟期,婴泊700和邯农1412的LWUE分别高于其他品种约1~2 μmol·mol ^-1;8个小麦品种的实际光合效率（ΦPSⅡ）和光合活性（qP）均表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期;最大光合效率（F_v/F_m）在抽穗期和灌浆期,均稍高于0.80,乳熟期降低,在0.60~0.80之间。8个小麦品种的产量与灌浆期Pn、Tr和Gs均呈显著正相关,相关系数均在0.80左右,表明灌浆期较高的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度可作为高产的优选指标。在非充分灌溉条件下,轮选103、婴泊700、石麦26的产量均在7 500 kg·hm^-2以上,作物籽粒水分利用效率均在2 kg·m^-3左右,考虑抗旱能力、籽粒产量和水分利用效率,此3个小麦品种可作为河北省节水抗旱型小麦品种进行推广。     

科尔沁沙地沙丘植被发育过程及物种组成变化

以处于流动沙地、半固定沙地、固定沙地等阶段的群落样地为对象 ,研究了沙地植被发育过程群落物种组成的变化。研究结果表明 ,从流动沙地到半固定沙地、再到固定沙地 ,每一阶段对应着典型的群落类型 ,每一群落类型优势种的作用明显。植被发育过程物种丰富度、Shannon Wiener指数、生活型结构和科属组成的变化 ,都表明了植被发育程度的提高和群落生态功能的恢复。禾本科植物在群落中的地位和作用不断上升 ,植被的草原成分增加 ,草地质量改善和提高。     

科尔沁沙质草地物种多样性与生产力的关系

在地处我国北方农牧交错带的科尔沁沙地,对6个典型生境类型的沙质草地(流动沙丘、半流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、干草甸和湿草甸)的17个植物群落进行取样调查,分析草地群落多样性与生产力的关系.结果表明:沙质草地的环境梯度从贫瘠到丰富的生境变化时,17个沙质草地群落类型的物种丰富度、均匀度、多样性和凋落物与生产力关系的趋势模拟均呈单峰型函数关系,说明在沙质草地中等生产力水平时,物种多样性最高、凋落物最多.科尔沁沙地由于长期的土地沙漠化,植被出现了不同程度的受损和退化,物种多样性与生产力的变化及其二者的关系,与异质性生境中生境资源限制和长期人类干扰的共同影响有关.     

基于生态安全条件的沙区土地结构优化与高效利用——以科尔沁沙地为例

我国沙区治理的根本在于农业资源,尤其是土地如何合理、高效的利用,其中土地利用结构优化具有重要意义."大面积搞生态,小面积搞生产"是优化的基本原则,根据 "优化生态-生产范式",建立了科尔沁沙地奈曼旗八仙筒镇的"坨甸"土地利用模式.借助遥感和GIS技术对位于科尔沁沙地的八仙筒镇土地利用进行生态安全评估和优化.评估表明,优化结果可以达到生态-生产效益并重的目标.     

科尔沁沙地植物演替的生理机制

在科尔沁沙地选择处于不同演替阶段的几种优势植物，通过测定干旱高温处理下植物形态变化和生理反应，分析讨论了植物生理抗逆性差异及其与植物演替的关系。结果表明，固定沙地上的狗尾草、白草在胁迫过程中叶片萎蔫，复水后恢复生长，其保护酶对胁迫反应快，可溶性粮、游离脯氨氨酸含量增加，是一真正的生理抗逆植物，半固定沙地上的差巴嘎蒿在胁控过程中叶发黄，但在复水后能恢复生长，这与其在胁迫过程中游离脯氨酸含量增加，维持叶渗透压减少水分过度丧失有关，半固定沙地芒苇在胁迫过程中叶干枯死亡，原因是其细胞保护酶反应迟钝，积累的氧自由基引起膜脂过氧化作用伤害了膜系统，在干旱高温胁迫下，流动沙地上的沙米和欧亚旋覆花植株迅速脱水死亡，而细胞内膜脂过氧化作用强烈引起细胞膜严重受损是其死亡的主要原因，这说明，在生境从固这一沙地向流动沙地演变过程中，不同植物抗逆性的差异在植被演替序列中起重要作用，植物演替的生理机制是从较为抗旱到较为不抗旱，从生理抗旱向躲避干旱发展。     

科尔沁沙地乌兰敖都地区荒漠化动态监测

利用科尔沁沙地乌兰敖都荒漠化试验站的监测资料,从植被、土壤、水分、气象和沙尘暴等方面分析了乌兰敖都地区的荒漠化发展动态.结果表明:近10年内气温有暖温化趋势,但灾害天气没有明显增加;流动沙丘侵蚀最严重,沙丘平均移动速率为2.2 m/a;人工植被发展良好,但原生草场的可持续发展能力有所下降;地下水位没有明显下降趋势.目前,科尔沁沙地乌兰敖都地区土地荒漠化呈逆转趋势,整体环境有所改善.     

科尔沁沙地乌兰敖都地区气温变化趋势分析

通过对乌兰敖都气象观测站23a的观测资料分析表明,在全球气候逐渐变暖的背景下,科尔沁沙地乌兰敖都地区气候发生了显著的变化,气温的季节变化明显,春季、冬季温度有逐渐回升的趋势,冬季升温明显大于春季,作物生长期的温度也呈升高趋势;偏暖温和高温的年份出现频率较多,且这一趋势在近3a表现明显。科尔沁沙地西部乌兰敖都地区在近15a内正向暖温化方向发展,且以冬季变暖的趋势最为明显。     

科尔沁沙地翁牛特旗气温的非对称变化分析

分析科尔沁沙地内蒙古翁牛特旗1957年以来逐月平均气温、平均最低气温、平均最高气温.结果表明:翁牛特旗近50年平均气温、日最高气温、日最低气温随时间均呈增加态势;日最低气温的增加量是日最高气温的11倍;1月最低气温的线性增加率为8.77 ℃/100 a,7月最高气温的线性增加率为3.12 ℃/100 a,其结果导致日较差减少;20世纪80年代后期年平均气温、日最高气温、日最低气温显著升高.     

退化沙质草场群落特征及功能群多样性的空间变异性

科尔沁沙地退化沙质草场植被丰富度、盖度可很好地拟合为球状模型,都具有明显的空间结构特征.在所研究区域内,盖度变异幅度明显高于丰富度,但在变程范围内植被丰富度空间变异性强,盖度的空间变异性弱、依赖性强.群落特征、物种和各功能群多样性的空间自相关范围在5.00～38.15 m范围内变化,表现出随着距离的增大空间变异性增强的趋势,但超过其变程后半方差函数值基本稳定在一个极限值附近.沙质草场群落中一、二年生草本、灌木、中旱生植物和旱生植物功能群多样性空间变异性较弱,由随机因素引起的异质性所占的比重较大,且主要表现在5 m以下的尺度范围内.优势种一、二年生草本和旱生植物多样性的变化不仅影响到群落多样性的变化,而且对草场群落及其生态系统的稳定和生态功能的发挥具有重要影响.     

区域用水效率与节水潜力的能值分析

传统用水效率分析一般采用万元产值用水量(m3/万元),单位面积灌溉用水量(m3/亩)和人均日生活用水量(L/人.日)等指标,指标量纲不统一,无法进行部门间的综合比较。能值(emergy)理论以能值为基准,将生态系统或生态经济系统中不同种类、不可比较的能量转换成统一标准的能值来衡量和分析。本文应用能值这一新的概念和度量标准将传统的三大用水效率分析指标转化成量纲统一的能值指标,便于揭示水资源的真实利用情况,综合分析水资源在各部门行业中的利用效率,为节水和供用水分析提供新思路。     

科尔沁沙地樟子松人工林幼树水分生理生态特性

水分是沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)生长最重要的生态因子,在对科尔沁沙地东南缘樟子松疏林草地土壤水分监测的同时,对13年生沙地(疏林草地)樟子松人工幼树的叶片水势(ψ)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)及其相应环境因子进行测定,探讨疏林草地人工樟子松幼树的水分生理生态特性.结果表明:蒸腾速率和气孔导度具有明显的日变化和季节变化规律,两者的变化趋势相似,即在生长季节樟子松蒸腾速率呈现出较明显的双峰曲线;影响其变化的主要内在因子为气孔导度,外在因子是空气湿度和气温.针叶水势在一定程度上受到降水量、土壤水分含量及树木本身生长特性的影响.樟子松针叶水势、蒸腾速率等水分生理生态特征表明,对于13年生沙地樟子松人工幼树(密度为378株/hm2),即使在年降水量较丰富的年份,疏林草地樟子松生长仍然受到一定程度的干旱胁迫.