黄土高原作物生长季近地层干湿状况变化特征

深入分析黄土高原近地层作物生长季干湿变化及其分布特征,为应对气候变化、保护生态与自然环境提供依据。基于黄土高原气候要素资料,应用Penman-Monteith模型计算作物生长季湿润指数,研究近地层干湿特征。研究区域作物生长季湿润指数从东南向西北依次减小。作物生长季近地层干湿状况的异常空间分布可分为以下3个关键区：高原东北部区、高原南部区、高原西部区,除高原东北部区外,近地层年平均湿润指数均呈显著下降趋势,分别在1978年和1979年发生了由湿变干的显著突变。作物生长季近地层干湿状况的3个空间分区中,近地层年湿润指数存在显著的3~4年的周期振荡;高原南部和西部区域还存在显著的5~6年和7~8年的周期振荡。黄土高原干旱化趋势腹地最大,边缘次之。干旱化呈现出明显从腹地向四周扩散状态分布特征。     

作物生长模拟的研究进展

作物生长模拟的研究进展戚昌瀚,殷新佑(江西农业大学南昌330045)作物生长模拟是作物科学中引进系统分析方法和应用计算机后兴起的个研究领域。它是通过对作物生育和产量的实验数据加以理论概括和数据抽象,找出作物生育动态及其与环境间关系的动态模型,然后在计……     

作物生长模拟研究综述

作物生长模拟技术是随着作物生理生态知识的积累和计算机技术的飞速发展而成长起来的一门边缘学科,是当代农业科学研究中的一个新领域。在阐述了作物生长模拟研究的发展历程、应用领域、存在问题的基础上,对作物生长模拟技术的发展作以展望。     

作物生长季地表及耕作层地温的变化特征

为了研究辽西山区小流域地表及耕作层温度变化状态,从气候角度出发,运用气候倾向率等分析方法,分析了建平丘陵山区1959—2012年作物生长季地表温度、耕层温度变化趋势和特征。结果表明：建平的南、北部地表、耕层温度因地域性相差2.2℃,4—10月地表、耕层温度呈明显增加趋势,南部气候倾向率分别为0.288℃/10 a和0.248℃/10 a;北部气候倾向率分别为0.309℃/10 a和0.312℃/10 a。异常高温年出现在20世纪90年代之后,而异常低温年则出现在20世纪80年代之前。南部地表、耕层温度升高过渡区间在1981—1993年,1994年突变;北部过渡区间在1981—1996年,1997年突变。研究结果对辽西山地小流域治理,气候资源利用开发,合理安排农业生产提供参考。     

作物生长模型研究综述

作物生长模型的构建有利于既有科研成果的综合集成，也是作物种植管理决策现代化的基础，还是辅助决策的有力工具.本文以荷兰Wageningen，美国DSSAT，澳大利亚APSIM和中国CCSODS等作物生长模型研究流派为例，回顾了作物生长模型的发展历程，论述了作物生长模型的主要功用，并指出了在模型研究和开发应用中存在的问题.     

国外作物生长模型发展综述

伴随着系统科学和计算机技术的发展,作物生长模型研究从60年代开始迅速发展起来,至今经历了从幼稚走向成熟,从经验走向机理,从理论走向实用的发展历程.目前正在逐渐成为土地资源评价、农作物生产管理决策、以及农业生产对环境影响评价的一个重要的技术工具.     

昌吉地区作物生长季潜在蒸散量变化特征及影响因子

本文探究昌吉地区1963—2020年作物生长季蒸散量变化特征,为该地区水资源优化管理、作物合理布局、农业灌溉规划以及水资源开发利用提供依据。根据昌吉地区8个气象站点1963—2020年的气象数据,采用Thornthwaite法、气候倾向法、M-K检验法、小波分析法分析潜在蒸散量的时空变化特征,结合相关分析探讨气候因子对其影响。结果表明：（1）在时间尺度上,昌吉地区作物生长季潜在蒸散量增加趋势显著,变化率为2.3 mm/10 a,多年平均值为876 mm;8个气象站点潜在蒸散量都呈现增加趋势;（2）在空间尺度上,昌吉地区作物生长季内潜在蒸散量由西向东呈递减趋势。整体呈先减少后增加的变化趋势;（3）西部在2009年、中部在1994年、东部在2013年发生突变,昌吉地区突变发生在1997年,中部和昌吉地区突变早于西部和东部;周期变化显示,昌吉地区作物生长季潜在蒸散量有3.7~4.2年变化周期;（4）影响昌吉地区作物生长季潜在蒸散量主要因素是气温,其中最低气温逐年升高导致潜在蒸散量逐年增加的贡献最大,其他气候因子的变化对潜在蒸散量起着削弱作用。     

数字图像监测作物生长特征的研究进展

为对作物进行田间数量化管理以及长势监测,从数字图像监测作物长势的基本原理、数字图像获取方法、图像分析处理技术以及数字图像在作物长势监测方面的应用4个方面进行概述,简要归纳了数字图像基本原理、获取及分析方法,总结出可以利用数字图像实现作物覆盖度、叶面积指数、生物量、氮素营养诊断进行监测,认为对于数字图像的获取应明确获取标...     

杏鲍菇生长模拟模型研究

为了实现杏鲍菇（Pleurotus eryngii）的优质高产,采集了设施栽培条件下杏鲍菇生长发育各时期的温度、湿度、CO2浓度及子实体形态等数据,采用生长度日法对杏鲍菇的生长模型进行研究,依次建立了杏鲍菇子实体长度的生长变化模型和杏鲍菇子实体菌盖的生长变化模型,分别为Weibull函数 （R=0.9990）, （R=0.9989）,通过对观测实际值与数据模型模拟值进行验证,表明上述生长模型能够真实反映杏鲍菇的生长特性;同时,研究结果表明杏鲍菇子实体长度和菌盖生长发育基本上符合“S”型曲线生长规律,子实体生长属于有限生长型。     

基于多时相双极化SAR数据的作物种植面积提取

及时准确地获取农作物的空间分布信息和种植面积,在农业生产管理与农业政策的制定等斱面具有非常重要的作用。本文以多时相Sentinel-1A影像(4月17日、5月5日、6月16日、7月22日、8月27日、9月2日)为主要数据源,根据研究区作物的物候特征,提取棉花、玉米和果树在不同生长期的后向散射系数(Sigma)和归一化后向散射系数(Gamma)。通过对作物不同极化、不同时相后向散射系数的统计,建立散射特征时序变化曲线,幵分析其特征。利用人工神经网络(Artificial neural network)、支持向量机(Support vector machine)和随机森林(Random forest) 3种分类斱法对研究区的主要农作物迚行分类识别以及种植面积提取,幵对分类结果对比分析和验证。结果表明, 1)棉花的后向散射系数在6月现蕾期和7月开花期明显上升,8月仹达最高值,变化特征最明显,易与其他作物区分;玉米和果树的后向散射系数在9月仹与其他地物之间表现出显著差异。2)相较于神经网络和支持向量机,随机森林的分类效果最好,总体精度达88.97%。其中,对棉花和果园的分类精度为90.88%和...     

基于作物生长模型的夏玉米灌溉需求分析

用校正后的作物模拟模型(PS123模型)和河北曲周县1966～1999年的逐日气象资料为依据,分析了当地夏玉米的需水量和优化灌溉方案.结果表明,该地区玉米生长季灌溉需水量的年际变异高达80%以上.用模拟的蒸散量计算的1999玉米水分利用效率一般在17～25kg*hm-2*mm-1之间,雨养条件下的水分利用效率较高,可达29kg*hm-2*mm-1.在引入灌     

不同轮作方式对土壤微生物量及酶活性的影响

[目的]为了探究不同轮作模式对阴山北麓土壤微生物量和土壤酶活性的影响,筛选适合阴山北麓的轮作模式,[方法]本试验设计了6种轮作模式、3种连作处理及休闲,共10个处理,研究对土壤生物学性状的影响。[结果]结果表明：2015年,轮作处理的土壤微生物量碳含量均显著高于较连作处理,且S2、S6、S4轮作模式较好,而2016年以S2、S3、S4模式较好;微生物量氮的变化2015年以S1、S4模式较好,而2016年以S4模式下的土壤微生物量氮含量显著高于其他处理(p＜0.05)。土壤过氧化氢酶活性的变化表现为2016年均低于2015年,且2015年以S2、S4、S5模式较好,2016年以S3、S4、S5模式表现较好;土壤脲酶和蔗糖酶活性的变化在2015年均以S1、S2、S4模式较好,而2016年以S4、S5模式好,且较2015年高,分别提高了24.53%、23.30%、21.23%、19.29%。2015年土壤微生物量的变化与脲酶活性呈显著相关,2016年土壤微生物量变化与土壤酶活性的相关性不显著。[结论]本试验中得出燕麦苜蓿混作(1年)、苜蓿(1年)、马铃薯(3年)种植模式能提高土壤微生物量及土壤酶活性。     

基于作物模型的冬小麦气候适宜度算法研究

为了定量分析气象条件对作物生长的综合影响,利用WOFOST作物生长模型分析冬小麦各生育期的气候适宜度。通过对华北地区3个代表站点2007—2009年生长季的冬小麦进行生长模拟,并选取2007—2008年生长季的模拟结果作为标准,以其他年份同一生育期的生物量与标准的比值作为该生育期的气候适宜度,并与统计方法的结果进行对比。结果表明,用作物模型计算得到的适宜度与产量之间呈现出较好的正相关性,决定系数为0.603,且通过了0.05置信水平检验,可用该方法对冬小麦气候适宜度进行估算。     

COTGROW：棉花生长发育模拟模型

ＣＯＴＧＲＯＷ模型是应用作物模型的理论和方法，借鉴国外同类模型的经验，在多年田间试验研究的基础上，根据中国棉花生产管理的实际，研制完成的一个融棉花生长发育与产量形成及常规栽培管理为一体的动态模拟模型。该模型的核心部分由碳素平衡、发育与形态发生、水分平衡、氨六平衡、栽培措施和输入与输出等模块构成，可根据土壤和气候数据模拟播种期、密度、地膜覆盖、去早蕾、打顶、喷缩节安、喷乙烯利、灌溉和施肥等单个或组合措施条件下的棉花生长发育、产量和品质形成，还可模拟２ｍ上层内各上层的土壤水分状况、氮素状况及植株各部分的含氮量和最终棉株对氮、磷、钾的吸收量。利用模型模拟不同栽培措施对棉花产量的影响结果表明，各种措施的产量拟合指数都在０．８５以上；模拟安阳１９８５年至１９９４年不同气候条件下的产量也具有很好的一致性。但模型还需要在其他类型气候和土壤条件下进行检验。     

Suitability of Martian Environmental Conditions for Crop Growth on Mars

This article has applied the results of plant growth experimentation under various conditions, including high carbon dioxide concentrations; low light, water, and nutrient levels; and the effect of low pressure and magnetic fields to plant growth and, more specifically, crop productivity. By examining the outcomes of these experiments the feasibility of crop growth under conditions that would be expected on Mars can be demonstrated. It is shown that stress factors likely to be encountered on Mars, including low light water and nutrient levels, can be compensated for through the use of an enriched CO₂ environment. Other environmental factors are shown to be either not limiting on crop productivity, or easily compensated for in a managed greenhouse.     

杂交狼尾草作为能源植物的研究进展

杂交狼尾草(Pennisetum americahum×P.Purpureum)系美洲狼尾草(P.americahum)与象草(P.Purpureum)的种间杂交种,是多年生高大C4草本植物,已作为造纸、饲料原料等被广泛应用,是中国有前景的非粮能源植物之一。笔者以非粮生物质原料生产和生物质转化利用为中心,针对杂交狼尾草的生物学特征、遗传特性与良种选育、产量、品质特征和生物质转化利用、生态适应能力和生态效益、栽培及管理技术等方面的研究进展和存在的问题进行了详细阐述,并展望杂交狼尾草作为能源植物的研发前景。认为虽然杂交狼尾草存在对土壤条件要求高、在北方地区不能越冬等缺点,但较其他能源植物具有显著的产量优势,在条件较好的边际土地和污染农田上具有广阔的利用前景。     

再生水灌溉对作物生长及土壤养分影响研究进展

水资源短缺是农业灌溉面临的重大挑战,在农业用水严重紧缺的现状下,以再生水为农业灌溉水源,将有效缓解农业用水紧缺形势。由于再生水中养分浓度与有机物含量较高,若使用不当会对作物生长及土壤环境带来不利影响,并可能导致农业面源污染问题。从再生水灌溉对作物生长、土壤养分及土壤酶活性的影响3个方面概括了再生水灌溉国内外研究现状与存在问题,并对下一步的研究重点提出了建议：加强再生水灌溉对作物不同关键生育期土壤供氮特征的影响研究,重视土壤酶活性对长期再生水灌溉响应特征研究,强化再生水灌溉土壤氮营养诊断与阈值范围研究以及拓宽再生水灌溉对农作物果实超微结构的影响研究等。     

小麦水分胁迫影响因子的定量研究 Ⅱ.模型的建立与测试

基于冬小麦水分生理生态关系，综合考虑土壤水分有效性、作物不同生育阶段对干旱或渍水胁迫的敏感性、作物主要生理过程（蒸腾、光合作用、干物质分配等）对干旱胁迫的差异性、渍水持续天数等确定了支持作物生长模拟的干旱和渍水胁迫影响因子的算法。用独立于建模的盆栽小麦水分试验观测资料对干旱和渍水胁迫影响因子的算法进     

预测木薯茎叶生物量的数学模型

为了构建预测木薯茎叶生物量的数学模型,调查了5个木薯品种茎秆的基部、中部、上部茎粗及茎秆长度和各个分枝的基部粗度、长度等形态学指标,并将生物量分为茎秆和分枝两部分,分别探讨这两部分生物量与相关形态指标的关系。通过多种模型的反复拟合比较,结果以主茎复合幂函数与分枝集合函数的统合方程的拟合效果较好,均方根误差RMSE为104.2,相关系数r为0.9110,拟合优度较高。并且本模型的拟合效果明显优于前人提出的预测木薯茎叶生物量的数学模型。