基于生态过程模型的哈尔滨市净初级生产力模拟和分析

净初级生产力(NPP)是衡量陆地生态系统碳源(汇)的重要参数,为准确模拟城市NPP及研究城市NPP空间分布特征。以哈尔滨市为研究对象,以Landsat-5 TM遥感数据、MODIS的叶面积指数(LAI)数据和气象要素等资料为基础数据,采用基于过程的北部森林生态系统生产力模拟模型(BEPS),模拟获得哈尔滨市NPP空间分布特征图,并对NPP时空变化进行分析。结果表明:哈尔滨北部及西南部NPP整体比较高,哈尔滨西部及东北部NPP整体比较低,主要与研究区土地覆盖类型有关。哈尔滨市2011年NPP积累总量为2.427×1013g·a-1,NPP年平均值为511 g·m~(-2)·a~(-1)。哈尔滨市NPP积累主要在7、8月份,NPP年积累值在7月份达到最高值。通过采用通量数据及MODIS的NPP产品验证可知,BEPS模型能够较好地估算哈尔滨市植被NPP。为揭示城市NPP变化的影响因素(气候、地域等)提供技术支持,也可为城市生态建设提供参考。     

不同行距配置对春播高油大豆干物质积累及产量的影响

[目的]探讨不同行距配置对春播高油大豆干物质积累及产量的影响,为高油大豆的大面积推广和高产栽培提供理论依据.[方法]在同一密度(18万株/hm2)下设置等行距DH1(30、30 cm)、等行距DH2(40、40 cm)、等行距DH3(50、50 cm)、宽窄行KZ1(40、20 cm)、宽窄行KZ2(53、27 cm)、宽窄行KZ3(67、33 cm)6种行距配置方式,研究行距配置对高油大豆品种"长豆18号"叶面积指数、干物质积累和产量的影响.[结果]采用宽窄行(53、27 cm)种植,"长豆18号"叶面积指数在鼓粒后期仍可达3.67,较DH3处理高19.2％,单株干物质积累在收获时可达32.06 g,较DH3处理高30.2％,产量(2 374.2 kg/hm2)较KZ1处理高33.1％,为"长豆18号"的最佳行距配置.[结论]综合试验结果,针对"长豆18号"大豆品种,KZ2 、DH,处理效果最好.     

玉米和大豆LAI高光谱遥感估算模型研究

以ASD FieldSpec光谱仪实测了不同生长季的大田玉米、大豆的冠层高光谱与作物的叶面积指数LAI。采用单变量线性与非线性拟合和逐步回归分析的方式,建立了玉米、大豆LAI高光谱遥感估算模型,并对模型的估算结果进行了初步分析。分析结果表明,绿光波段反射峰区、红光波段以及近红外区的单波段反射率与作物的LAI有较强的相关性,而其他波段的反射率与作物的LAI的相关性相对较弱;以高光谱的窄波段构造的NDVI和RVI与作物的LAI的相关程度高,回归模型的预测水平高;而以多波段逐步回归方式构造的统计模型的预测效果最好。     

不同缓控释肥对玉米器官生长·产量的影响

[目的]为了研究玉米最佳施肥方式及肥料种类。[方法]以郑单958为材料,研究了4种不同缓控释型肥料处理下玉米不同时期干重、产量及肥料贡献率的变化。[结果]各处理间玉米净增产量及肥料贡献率均达到0．05水平显著性差异,高低顺序为明泉控释肥〉洋丰复合肥〉杰翔复合肥〉辽中京〉CK。缓控释肥料处理的叶面积系数及不同生育时期植株干重占总重的百分比均高于对照。[结论]缓控释肥效果表现最好,其中明泉控释肥表现最突出,其次是洋丰复合肥。     

Timing of N Application Affects Net Primary Production of Soybean with Different Planting Densities

Understanding the relationship between the timing of N fertilizer applications and crop primary production is crucial for achieving high yield and N use efifciency in agriculture. This study investigated the effects of starting-N plus topdressing N applications （as compared to the common practice of all basal application） on soybean photosynthetic capacity under different planting densities. A ifeld experiment was conducted in two growing seasons （2011 and 2012）, and the soybean （Glycine max L. Merrill） cultivar was Dongnong 52, three planting densities （20, 25 and 30 plants m-2）, and four N fertilizer application patterns （all N fertilizer of 6 g N m-2 as basal fertilizer, all N fertilizer as topdressing at beginning pod stage （R3）, 1.8 g N m-2 as basal fertilizer and 4.2 g N m-2 as topdressing at stage R3 and full pod stage （R4）, respectively）. The results indicated that under the same planting density, compared to applying all N as basal fertilizer, the application of starter-N plus topdressing N substantially reduced the rate of pod abscission, and enhanced leaf area index （LAI） signiifcantly at beginning seed stage （R5） （P〈0.05）, net assimilation rate （NAR） during stages R4-full seed stage （R6） （P〈0.05）, contribution rate of post-seed iflling assimilate to seed （CPA） （P〈0.05）, and yield （P〈0.05）. Applying topdressing N at stage R4 resulted in higher net primary production and yield than applying topdressing N at stage R3. When applying starter-N plus topdressing N at planting density of 25 plants m-2, LAI after stage R5 and NAR after stage R4 were increased by 5.92-16.3%（P〈0.05） and 13.7-26.6%（P〈0.05） with the planting density of 20 plants m-2, respectively, and yield was 8.46-14.0%（P〈0.05） higher than that under 20 plants m-2. When planting density increased to 30 plants m-2, only LAI during stages R4-R5 and NAR during stages R4-R5 increased by applying starter-N plus topdressing N, while the other indexes declined. Ov     

不同基因型啤酒大麦冠层叶片光合特性对产量的影响

为给啤酒大麦高产栽培提供理论依据,采用便携式光合分析系统研究不同基因型啤酒大麦冠层叶片光合速率变化,分析其对产量的影响。研究结果表明,参试基因型中M-22(1)、KHLEDI(4)、Pasadena(15)、Z014J081J(19)、MERIT(20)、Z090M066M(25)等二棱大麦的叶面积指数(LAI)一直较高,其中以美国的新品种之一Z014J081J表现最为突出,平均LAI达2.69;不同基因型啤酒大麦叶面积指数阶段变化与产量呈现一定的正相关关系,从挑旗期到灌浆末期整个生育阶段的LAI变化与产量的相关性均达到极显著水平;相关分析表明,不同基因型啤酒大麦冠层光合速率阶段变化与产量呈现一定的正相关关系。其中孕穗期、抽穗开花期和灌浆末期的光合速率变化与产量的相关性达极显著水平,相关系数分别为0.5024、0.5360和0.6758。     

覆膜玉米合理密度的研究

覆膜玉米采用20片叶左右的晚熟单交种,每亩为3171株时,可获600公斤左右的产量。覆膜玉米叶面积指数拔节期须达1.2左右,抽雄期达3.43～3.77,5叶期至乳熟期总光合势为14～15.8万m~2·~(-1)·亩~(-1)。     

大豆不同群体叶面积指数及干物质积累与产量的关系

以垦农4号和垦鉴21号大豆为试验材料,研究了大豆在3种不同密度条件下的叶面积指数及干物质积累动态与产量的关系。结果表明:各品种在不同群体条件下叶面积指数的变化趋势大致呈一抛物线,叶面积指数与产量的相关性在V3和R1达显著水平,R3、R5和R6达极显著水平;不同种植密度、品种间的干物质积累动态均存在差异;各阶段干物质积累量与产量的关系,在R3呈显著正相关,R5呈极显著正相关;KJ21后期群体发育在高密度下仍能维持较高的叶面积指数和干物质积累量,适合密植。     

有效积温与不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数定量化关系

【目的】探究基于有效积温的不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数（LAI）的生长动态预测模型及其特征参数,以期为利用有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供理论依据。【方法】在河北廊坊两年大田试验（2019—2020年）基础上,以郑单958为试验材料,分为氮、磷、钾3个单因素肥效试验,每个因素设4个水平,分别为不施肥、低肥、适量肥和高肥处理。采用Logistic模型拟合不同氮磷钾营养水平下夏玉米株高和叶面积指数基于有效积温的动态方程,并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析了夏玉米生长发育特征。【结果】（1）在本试验条件下,与其他处理相比,适量施肥处理（N2、P2和K2）夏玉米株高最大值均为最大。过量施用钾肥对夏玉米最大株高有显著的抑制作用。适量施肥处理夏玉米株高进入平台期所需积温为952.43—958.83℃·d。适量施肥能有效增加夏玉米叶面积指数,养分过量或过少均影响叶面积的形成。适量施肥处理夏玉米叶面积指数进入平台期所需积温为849.18—952.43℃·d。（2）各施肥处理条件下以有效积温为自变量建立的夏玉米株高和叶面积指数方程的拟合度R²分别为0.9949—0.9970和0.9840—0.9939,方程均达到极显著水平,具有生物学意义。基于有效积温的株高拟合方程得出的模拟值和实测值的相关系数（r）在0.9961—0.9983;基于有效积温的叶面积指数拟合方程的模拟值和实测值的r在0.9815—0.9981。（3）各施肥条件下,夏玉米株高和叶面积指数增长速率均表现为“单峰曲线”,适量施肥处理条件下,增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。（4）适量施肥处理条件下夏玉米株高进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为394.17、776.63和585.40℃·d,均与N0、P0和K0处理差异显著,株高最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.4907和0.4302 cm·(℃·d)^-1,均与N0、P0和K0处理差异不显著。（5）适量施肥处理条件下夏玉米叶面积指数进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为609.69、855.08和732.38℃·d,叶面积指数最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.0135和0.0118℃·d。【结论】养分供应不足能够增加夏玉米株高和叶面积指数进入平台期所需有效积温。基于有效积温的Logistic模型能够很好地模拟和预测不同氮磷钾处理下夏玉米株高和叶面积指数的动态变化。适量施肥条件下方程的拟合度和稳定性优于养分过量或过少的拟合方程。不施肥处理相比适量施肥处理,夏玉米株高和LAI达到关键期所需积温（进入快增期所需积温、进入缓增期所需积温、最大增长速率所需积温）明显增加,关键期增长速率（最大增长速率、快增期平均增长速率）明显减小。本研究为有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供了理论依据。     

施肥量对甜菜产量和生理指标的影响

试验结果表明,为获得2.8～3.0t/亩块根产量,亩施肥量以N8kg、p_2O_59.6kg、K_2O8kg为宜;甜菜含糖率与施肥量呈负相关(r=-0.5484),但未达显著水平;甜菜的NAI与施肥量呈正相关(r=0.9909)。每亩N10kg、P_2O_5;12kg、K_2O10kg处理和N8kg、P_2O_59.6kg、K_2O8kg处理群体发育良好,LAI保持在3.0以上的时期长达45天以上,并有较强的净光合生产率,有利于产量形成;甜菜单株干物重与施肥量呈正相关(r=0.9600)高肥处理虽然生物产量高,但因T/R比高,叶部徒长,分配率低,而导致经济产量低。