不同密度棉花群体冠层光合有效辐射的时空分布特征

以北疆2个棉花主栽品种‘新陆早50’和‘鲁棉研24’为试验材料,测定高(24.0万株/hm2,D1)、中(17.6万株/hm2,D2)、低(8.25万株/hm2,D3)3个不同密度下,棉花铃期冠层光合有效辐射(PAR)时空分布状况。结果表明:各处理干物质量和蕾铃数与棉花叶面积指数在纵向空间分布上有良好的线性关系;冠层内PAR透光率从顶部向下逐级递减,冠层上部递减幅度迅速,中、下部递减缓慢;PAR透光率随密度的增加而递减,随向下累积叶面积指数(LAI)的增加呈指数递减,群体消光系数K日变化表现为早晚较高,中午较低;D2条件下透光率优于D1和D3,有利于增加蕾铃数,低密度条件虽然有利于增加单株蕾铃数,却不利于单铃质量的增加,最终D2密度条件下‘鲁棉研24’和‘新陆早50’棉花实收籽棉产量均达到最高,分别为4 852.27kg/hm2和5 167.73kg/hm2。     

农桐间作光合有效辐射传输模拟研究

农桐间作系统光合有效辐射的变化规律因距树行的距离和泡桐生长季节不同而异,按树冠透光率的变化分为无遮荫影响,轻微遮荫影响和严重遮荫影响３个时期而在严重遮荫期内,根据ＰＡＲ时,空分布,又可将遮荫影响分为３个带;无显著遮荫带,轻微遮荫带和严重遮荫带;     

山西中部太阳辐射与光合有效辐射的特征研究

利用辐射观测站太原站1960~2003年的辐射资料和气象资料序列,探讨了计算山西中部太阳辐射和光合有效辐射的方法,并对太阳辐射和光合有效辐射的分布特征进行了系统分析。结果表明,利用日照百分率建立的经验公式可以比较精确地计算山西中部的太阳辐射,其相对误差除冬、夏个别月份大于1%外,其他月份均小于1%;在3种计算方法中,选出了符合山西实际的光合有效辐射计算方法,效果较好。山西中部太阳辐射年内差异明显,呈现单峰型,5月是太阳能利用的最佳时段;从太阳辐射和光合有效辐射的空间分布看,盆地较少,丘陵和山区较多。     

光合有效辐射日变化过程的数值模拟

利用太阳辐射日总量资料反演了日辐射的日变化过程，并利用实测日辐射资料建立了太阳辐射强度与光合有效辐射之间的经验式，在此基础上提出了可对任一时刻ＰＡＲ进行模拟的数值模型，还利用实测日辐射资料对模型进行了检验。     

海南岛橡胶林光合有效辐射的时空分布

橡胶林生态系统光合有效辐射(PAR)作为生态系统所有生命活动、有机物质合成和产量形成的最基本能量来源,是影响生态系统能量转化和物质生产的最重要生态因子,对其时空变异的研究,有助于理解系统内生理生态因子变化和光合行为,为充分开发利用林下资源提供理论依据.本研究分析2010年海南岛橡胶林生态系统PAR的时空分布格局及相互关系.结果表明,1)在日尺度上,橡胶林不同高度PAR日变化均呈现为相对比较规则的单峰型,最大值出现在正午前后;PAR从林冠顶层向下逐渐减弱,平均日总量全光照条件下(16m高度)最大,为28.89 mol·m-2,到12、8、4 m和2 m处PAR平均日总量分别占85.22％、37.49％、17.48％和13.26％.2)在月尺度上,一年中橡胶林各层PAR月总量在7月达到最大值,在1月或者12月达到最小值.一年中PAR雨季高于旱季,但表现略有差异,橡胶林林冠顶层(16 m)和林冠层(12 m)白昼时段均表现为雨季高于旱季,而冠下3层(8、4 m和2 m)只有正午前后几小时雨季高于旱季,早晚时段则相反.3)橡胶林PAR年总量全光照条件下(16m)最大为10 543.75 mol·m-2,往下逐渐减弱,12、8、4 m和2 m高度的光合有效辐射年总量分别为8 984.92、3 954.61、1 844.86 mol·m-2和l 396.41mol·m-2,分别占到总量的85.21％、37.51％、17.50％和13.24％.4)橡胶林光合有效辐射透射率也因林冠等的遮挡,年内变化明显,各垂直高度也表现不同.     

库尔勒香梨冠层光合有效辐射研究初探

为了解两种树形库尔勒香梨树冠内的光合有效辐射日变化、三维分布特征和叶面积指数大小,利用HOBOware自动气象站和SUNSCAN冠层分析系统进行测定分析。结果表明：两种树形不同方位之间的光合有效辐射日变化趋势具有较大差异,总体趋势是“低-高-低”的单峰变化曲线,不同树形辐射值表现出不稳定的上下浮动;光合有效辐射的三维分布大致呈现两种趋势,疏散分层形辐射值由树冠外围向树干内膛呈现递减趋势,由冠层下部到冠层上部递增,其冠层上部辐射值波动较大,而冠层下部则维持较低稳定水平：开心形的辐射值由冠层外围向冠层内膛递增,由树冠上层向树冠下层递减。疏散分层形的叶面积指数在不同方向上的均值显著大于开心形,同种树形在不同时期的叶面积指数均值比较认为,衰老期叶面积指数均值明显高于盛果期。     

数字图像估测棉花光合有效辐射吸收比例

研究利用数字图像技术估测棉花光合有效辐射吸收比例的方法,以期为棉花生长状况的动态监测提供依据。2013-2014年设置不同株行距配置试验,在棉花关键生育时期通过数码相机、线性光量子传感器分别测定棉花覆盖度和光合有效辐射吸收比例。结果表明,不同配置方式下,fCover和fAPAR的季节变化规律基本一致,生育后期由于非绿色器官的增多致使低估fCover;fCover与fIPAR和fAPAR呈线性的极显著正相关,与LAI和干物质呈指数的极显著正相关;综合分析2a数据,建立图像覆盖度估测fAPAR的模型(R2=0.895,SE=0.076);根据独立试验数据对估测模型进行检验的结果显示,模型的决定系数(R2=0.964)较高且预测误差(RMSE=0.058)较小。因此,图像覆盖度是一种简便、快捷、有效地估测棉花光合有效辐射吸收比例的方法。     

不同品种和栽培条件下水稻冠层光合有效辐射传输特征

【目的】揭示水稻冠层光合有效辐射（PAR）传输特征在不同栽培条件下的变化规律。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,于2009—2010年分别设置不同栽插密度和施氮水平的田间试验,系统测定水稻主要生育时期的冠层结构和PAR传输参数,分析冠层结构和PAR传输参数随生育进程的动态变化规律以及PAR传输参数的日变化规律,并研究入射光散射比例对冠层PAR传输的影响。【结果】栽插密度和施氮量对水稻叶面积指数 （LAI）、冠层平均叶倾角和株高有显著影响。冠层PAR透过率、反射率随生育进程先减后增,最小值出现在孕穗至抽穗期;提高施氮量减少了冠层PAR反射率。随生育进程的推进,水稻冠层消光系数（K）逐渐增加,并随栽插密度和施氮量增加而增加,不同条件下的K值随移栽后天数的变化可以用指数递增方程来描述。冠层PAR反射率、截获率和K值的日变化呈向下抛物线状,以正午时刻最小;而PAR透过率则呈相反模式;灌浆期PAR透过率、截获率和K值的日变化幅度明显小于分蘖期和拔节期。消光系数随太阳高度角的变化可以用Doseresp曲线来描述,但受到品种特性和冠层结构的影响。随着入射光散射比例的增加,PAR透过率逐渐减少,K值逐渐增加。【结论】水稻冠层PAR传输特征受栽插密度和施氮量的调控,并存在显著的生育时期变化和日变化规律,同时受入射光散射比例的影响。     

秦岭火地塘林区油松林辐射平衡特征研究

测定和分析了2005年8-10月份、2006年4-7月份秦岭火地塘林区油松林太阳辐射的变化,并通过归类对晴天、阴天辐射平衡分量以及反射率、净辐射率、有效辐射率的日变化特征进行分析。结果表明:油松林日平均总辐射、净辐射、反射辐射和有效辐射分别为14.83、9.13、1.29、5.83M J.m-2;晴天,总辐射、净辐射、反射辐射日变化呈单峰曲线变化,阴天呈多峰曲线;油松林林冠有效辐射始终为正值;不同天气条件下反射率、有效辐射率呈“U”形变化;净辐射率变化趋势为白天高,早晨、傍晚低,晴天净辐射率为63.58%～65.08%,阴天净辐射率为56.36%～71.60%。     

减施氮肥运筹对棉花冠层光合有效辐射及产量的影响

【目的】 通过减施氮肥运筹调控棉花生育期获得的光合有效辐射(PAR),分析各生育时期棉花APAR和FAPAR与产量的关系,提高棉花群体绿色光能利用率和产量。【方法】 5个施氮处理施基肥量一致,对不同处理的追氮肥量进行按比例减施,并监测各生育时期棉花群体光合有效辐射。【结果】 5个施氮处理的棉花APAR和FAPAR在生育期的变化规律相似,其值从蕾期逐渐上升,至盛花期和花铃期达到较高水平,随后逐渐降低,至吐絮期降到最低水平;按高低排列依次是N₁＞N₂＞N₃＞N₄＞N₅,并且棉花的APAR和FAPAR与籽棉产量存在极显著的正相关性。【结论】 减施氮肥运筹对棉花APAR和FAPAR的动态变化产生重要影响,可以利用其在生育期的变化特征来优化棉花群体冠层结构和提高产量。     

秦岭北麓猕猴桃主栽品种光合特性的研究

以秦岭北麓猕猴桃主栽品种红阳、楚红、金魁、徐香、金香和海沃德为试材,研究了田间条件下的光合特性。结果表明:6个猕猴桃品种的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的日变化均为双峰曲线,在10:00时出现第一峰值,红阳、楚红、金魁、徐香、金香和海沃德的光合速率(Pn)分别为13.4、16.8、11.4、12.5、12.3和11.6μmol.m-2.s-1,12:00-14:00时出现午休,在14:00时到达低谷,光合速率(Pn)分别为10.2、10.9、4.6、9.1、8.3和7.2μmol.m-2.s-1,16:00时出现第二峰值,光合速率(Pn)分别为11.8、11.9、5.3、11.4、11.3和8μmol.m-2.s-1。美味猕猴桃品种(金魁、徐香、金香和海沃德)的Ci日变化曲线呈"W"型,中华猕猴桃品种(红阳和楚红)的Ci日变化曲线呈"V"型。对不同猕猴桃品种光响应曲线的研究表明,各品种皆是喜光植物,楚红的耐荫性最强,徐香最弱,楚红、红阳、金魁的光能利用范围较大,金香、海沃德居中,徐香最窄。     

避雨栽培条件下不同葡萄品种光合特性的研究

试验使用LI-6400便携式光合仪测定了美人指、醉金香、甲斐乙女等15个葡萄品种在避雨栽培条件下的光响应曲线,并通过二次项回归法和线性回归法进行拟合、分析,计算出各品种的表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rday)、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP).结果表明,供试品种的光合生理参数差异较大,其中各测试品种的LSP值为1 125.00～1 575.00 μmol/ (m2·s),美人指、红地球等4个品种的LSP较高,醉金香、金手指等6个品种的LSP居中,维多利亚、红宝石无核等5个品种的LSP较低;各测试品种的LCP值为14.08～57.38 μmol/ (m2·s),维多利亚、夏至红的LCP较高,醉金香、美人指等5个品种的LCP居中,红地球、温可等8品种的LCP较低.     

弱光涝渍复合胁迫对夏玉米产量及光合特性的影响

[目的]旨在探讨不同生育时期弱光涝渍复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制.[方法]选用DH605为试验材料,通过在大田条件下设置不同生育时期遮阴、淹水以及遮阴+淹水处理,即分别为三叶期淹水(V3-W)、拔节期淹水(V6-W)、开花期淹水(VT-W);三叶期遮阴(V3-S)、拔节期遮阴(V6-S)、开花期遮阴(VT...     

生育前期淹水对夏玉米冠层结构和光合特性的影响

【目的】本研究旨在探讨大田淹水条件下夏玉米冠层结构和光合特性的变化规律。【方法】供试夏玉米品种为登海605(DH605)和郑单958(ZD958),通过设置3叶期(V3)淹水3 d(V3-3)和6 d(V3-6),拔节期(V6)淹水3 d(V6-3)和6 d(V6-6),以不淹水处理为对照(CK),比较不同淹水时期(V3和V6)和淹水持续时间(3 d和6 d)对夏玉米光合势、叶面积指数、净光合速率、冠层透光率及其半球灰度图像和产量的影响。【结果】淹水后夏玉米叶面积指数显著下降,群体透光率提高,群体光能截获率显著降低。V3淹水后夏玉米穗位层和底层透光率的提高幅度大于V6淹水,且其提高幅度随淹水持续时间的延长而增加。DH605和ZD958的V3-6处理的穗位层透光率较CK分别提高96.0%和70.2%,底层透光率分别提高了68.9%和71.9%。在淹水胁迫条件下夏玉米光合势和叶片净光合速率随淹水持续时间的延长而显著降低,V3淹水后净光合速率和光合势的下降幅度大于V6淹水。DH605和ZD958的V3-6处理在开花期的叶片净光合速率较CK分别下降23.5%和20.3%。DH605的V3-6处理在播种—拔节期、拔节期—大喇叭口期、大喇叭口期—开花期、开花期—乳熟期和乳熟期—成熟期各生育阶段的光合势较CK分别下降68.5%、45.0%、31.6%、25.0%和37.5%,ZD958分别下降62.4%、37.1%、25.8%、21.7%和38.5%。淹水后夏玉米光合势和叶片净光合速率的下降导致夏玉米光合同化物的积累与分配受到抑制,干物质积累量显著下降,成熟期DH605的V3-3、V3-6、V6-3和V6-6处理的干物质重较CK分别下降12.4%、24.8%、9.3%和21.1%,ZD958分别下降17.3%、26.7%、12.5%和23.9%。此外,淹水后夏玉米收获指数显著下降,3叶期淹水对其影响大于V6淹水,且影响随淹水持续时间的延长而加剧,DH605和ZD958的V3-6处理的收获指数较CK分别下降13.3%和13.8%。淹水后夏玉米冠层结构劣化与光合性能降低导致夏玉米产量显著下降。DH605的V3-3、V3-6、V6-3和V6-6处理的产量较CK分别下降23.2%、35.9%、17.0%和22.7%,ZD958分别下降20.0%、35.7%、15.0%和27.1%。【结论】淹水导致夏玉米群体光合势和叶面积指数显著降低,透光率提高,进而显著降低群体光能有效截获率和净光合速率,最终导致夏玉米产量显著下降。3叶期淹水对夏玉米冠层结构和光合特性的影响大于拔节期淹水,且其影响随淹水持续时间的延长而加剧。     

栓皮栎林内的光照分布及植物的光合特性研究

用LI-188B光量子、光照强度和辐照度积分仪和Licor-6400便携式光合作用测定系统研究了50年生天然次生栓皮栎林群落的光照特点和主要植物种的光合特性 结果表明:①从林冠层到草本层,辐照度、光照强度明和光合有效辐射明显减弱,光合有效辐射减弱的幅度更大 ②光饱和点表现为乔木>灌木>草本 说明乔木最喜光,而草本最耐荫 光补偿点则表现为乔木>灌木>草本 表明草本和灌木对弱光的利用能力较强 植物的光合特性与其生境的特点是相符的 ③净光合速率的日均值表现为乔木>灌木>草本 反映了在森林群落中,乔木层占优势,灌木和草本则依赖于乔木层提供的森林小环境     

不同玉米-大豆带状套作组合条件下光合有效辐射强度分布特征对大豆光合特性和产量的影响

【目的】发展间种套作大豆是有效解决粮食供需矛盾的重要途径。本文旨在通过优化群体配置,改善群体光分布特征,实现大豆对有效光能的高效利用,为套作大豆高产栽培及群体结构的优化设计提供理论依据和技术途径。【方法】本研究于2011年和2012年,以不同株型玉米杂交种和大豆品种贡选1号为试材,设计登海605/贡选1号（处理A）、川单418/贡选1号（处理B）、雅玉13/贡选1号（处理C）3种玉豆带状套作组合,并以大豆单作作为对照（CK）,分析不同玉豆带状套作组合PAR分布特征对大豆光合特性和产量的影响。【结果】（1）不同玉豆带状套作组合的PAR和透光率存在显著差异,且均显著低于CK（P＜0.05）。玉豆共生期间,处理A的PAR分别比处理B和处理C高54.4%和90.7%。处理A的透光率分别比处理B和处理C高7.4%和17.7%。处理A的PAR和透光率均显著高于处理B和处理C。这说明登海605/贡选1号的带状套作组合,能够提高套作系统的光合有效辐射强度和透光率。（2）不同玉豆带状套作组合下,处理A大豆叶片Pn显著高于处理B和处理C (P＜0.05）,处理B和处理C大豆的Pn与处理A相比分别低了14.16%和27.23%。Gs和Ci与Pn变化趋势相同,Pn与Gs存在显著的正相关关系（0.883**）,说明气孔限制可能是Pn下降的主要原因。（3）不同玉豆带状套作组合显著提高了大豆叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)含量,降低了Chla/b比值,且均呈显著差异（P<0.05）。在V3、V5和R1期时,处理C大豆叶片Chla含量比处理A和B相比分别高5.42%、10.2%、5.9%和3.08%、4.9%、3.3%。处理C下大豆的Chlb含量比处理A和处理B分别高14.4%、14.9%,11.73%和7.8%、7%和5.74%。处理C大豆叶片Chl(a+b)的含量比处理A和处理B分别高7.27%,11.1%,7%和4.08%,5.35%,3.8%。处理间Chla/b与其呈相反的变化趋势。不同套作组合大豆叶片的叶绿素含量随着遮阴程度的增加而增加,使叶片更有效的捕获有限的光能,对光强降低有一定的补偿作用,增加对有限光能的利用。（4）不同玉豆带状套作组合大豆叶面积指数和干物质重且均显著低于CK。且处理间呈显著性差异(P＜0.05）,玉豆共生期间,不同玉豆带状套作组合大豆的LAI表现为处理A＞处理B＞处理C,且处理B和处理C的干物质重分别比处理A低35.4%和57.1%,LAI与干物质重存在显著的正相关关系 （0.977**）,说明紧凑型玉米削弱了对大豆弱光胁迫的程度,增加了LAI和光能截获量,从而提高了套作大豆群体的物质积累。（5）不同玉豆带状套作组合下,大豆产量及产量构成因素存在显著性差异（P＜0.05）。处理A的单株荚数比处理B和处理C高11.28%和32.75%,单株粒数高5.19%和13.34%,每荚粒数高6.4%和22.5%,单株粒重高2.16%和6.22%。不同处理间大豆产量以处理A的产量最高,且分别比处理B和处理C高13.13%和35.6%,说明随着玉米对大豆弱光胁迫程度的加剧,大豆产量呈现降低趋势。【结论】适宜的株型配置可以改善套作大豆生长的光照环境、提高其光合效率和产量。     

遮荫弱光对甜瓜产量及光合特性的影响

[目的]研究遮荫弱光对甜瓜光合特性、产量和品质的影响,分析遮荫弱光影响甜瓜的生理机制过程.[方法]以新疆当地3个甜瓜品种为材料,设置适度遮荫、轻度遮荫和不遮荫3个处理,测定光合指标、SPAO值和果实产量与品质,数据运用SPSS 19.0软件分析.[结果]与正常光照相比,遮荫弱光造成甜瓜叶片SPAD值、气孔导度(Gs)、...     

杨桐苗期光合特性的研究

采用美国Li-COR公司制造的Li-6400便携式光合作用测定系统,研究杨桐苗期的光合特性。结果表明,杨桐叶片净光合速率(Pn)的日变化曲线呈双峰型,具有"光合午休"现象,第1个峰值出现在8:00左右,Pn达到4.76μmol/m2·s;第2个峰值出现在15:00,Pn为3.19μmol/m2·s。造成光合午休的主要原因是受气孔调节。杨桐叶片CO2补偿点为74.0μmol/mol,饱和点为2000μmol/mol;杨桐叶片光补偿点为37μmol/m2·s,饱和点为600～800μmol/m2·s。杨桐的最适光合温度为24～26℃。