陇中玉米农田生态系统水分利用效率及其影响因素

以涡度相关技术为基础,研究了半干旱区玉米农田生态系统2015年生长季水分利用效率的日季变化规律以及对主要影响因子的响应.结果表明:生长季总生态系统生产力、蒸散发和水分利用效率均呈单峰曲线,生长季均值分别是12.62 g/(m~2·d)、2.77 mm/d、4.71×10~(-3);水分利用效率在4个生育期的日变化均呈"U"型,成熟期灌浆期拔节期苗期;整个生长期水分利用效率与饱和水汽压差和冠层导度呈对数负相关关系,与光合有效辐射呈线性负相关关系,与气温基本呈对数正相关关系,这些关系在成熟期均得到较好的体现,与土壤含水量在4个生育期均无显著相关关系.     

气候变化对商丘冬小麦生育期的影响

利用商丘农业气象观测站1981—2013年冬小麦物候期观测资料、同期气象观测资料,采用一次线性函数分析法分析了冬小麦生育期间气象因素和生育期变化特征,并采用相关分析法分析了气候变化对生育期的影响.结果表明:1冬小麦各生育阶段及全生育期平均气温均呈上升趋势;降水量在越冬至返青期、拔节至乳熟期呈增多趋势,其他阶段呈减少趋势,全生育期呈减少趋势;日照时数在返青至乳熟期呈增多趋势,其他生育期呈减少趋势,全生育期呈减少趋势.2从起身到开花期、成熟期均存在不同程度的提前趋势,播种至返青期、乳熟期呈微弱的推迟趋势.3开花到乳熟期、抽穗到开花期间隔天数的增加趋势达到极显著水平.4影响冬小麦物候期变化最显著的气象因子是平均气温,且物候期与平均气温绝大多数时段呈负相关.5冬小麦返青到起身期对气候变化最为敏感,其次是起身到拔节期、抽穗到开花期和乳熟到成熟期.     

洪泽湖地区杨树人工林碳水通量昼夜和季节变化特征

【目的】通过对洪泽湖地区杨树人工林生态系统碳水通量的昼夜变化和季节变化特征进行分析,为评估该杨树人工林生态系统的固碳能力提供必要的基础数据,揭示杨树人工林生态系统碳循环及对外部气象环境因子的响应,同时为增强森林生态系统固碳能力提供依据。【方法】以洪泽湖地区杨树人工林生态系统为研究对象,利用涡度相关技术和微气象观测系统进行长期且连续的通量以及气象环境观测。选取2017年5月至2018年4月期间的原始观测数据,对异常数据进行剔除和插补处理,同时,利用EddyPro软件中的Express Mode模块对通量数据进行二次坐标旋转、频率损失订正以及WPL密度效应修正,最终转化为30 min数据。分析杨树人工林生态系统与大气间的二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和潜热(latent heat, LE)通量的季节动态变化和昼夜变化特征及其与外部气象环境因子的相互关系。【结果】洪泽湖地区杨树人工林生态系统碳通量均有显著的昼夜和季节变化,净生态系统碳交换(net ecosystem exchange, NEE)白天为较强的碳汇,夜晚为较弱的碳源,整年表现为固碳作用,年通量为-506.9 g/(m²·a)。其日变化在生长季和非生长季均呈“U”形曲线,生长季的碳吸收明显大于非生长季;在生长季白天,NEE与光合有效辐射(photosynthetically active radiation, PAR)呈显著的对数关系;而在非生长季,NEE与夜间土壤温度(soil temperature,T_s)呈显著的指数关系。洪泽湖地区杨树人工林生态系统LE的昼夜和季节变化显著,在生长季和非生长季均呈“单峰型”曲线,且在生长季大于非生长季,LE与饱和水汽压差(vapor pressure deficit, VPD)在生长季和非生长季均呈显著的线性正相关关系。洪泽湖地区杨树人工林生态系统CH₄通量在生长季和非生长季均无显著的昼夜变化,在生长季为较弱的CH₄吸收,非生长季为中性至微弱的CH₄排放,全年可能表现为较微弱的CH₄汇。【结论】洪泽湖地区杨树人工林生态系统整体具有较高的固碳能力,CO₂和LE通量具有显著的昼夜变化和季节变化规律,而CH₄通量季节和昼夜变化并不显著,生态系统碳水通量受环境因子的影响较显著,可以为今后提升杨树人工林的固碳能力提供参考。因此,营造杨树人工林将是短期内吸收大气中的CO₂和CH₄并缓解气候变化的有效途径。     

北亚热带次生栎林碳通量及其影响因子研究

以位于江苏句容下蜀的长江三角洲森林生态站栎林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO2通量观测,得到2007年12月至2008年11月间栎林净碳交换（NEE）的日变化过程：栎林从7:00左右开始吸收CO2, 10:00至14:00期间,对CO2的吸收一直维持在较大量,到17:30左右转化为碳排放。对于栎林NEE与光合有效辐射（PAR）及气温的响应关系分析表明：当光合有效辐射大于5 μmol/(m2·s)时,在不同季节NEE与PAR相关关系不同,NEE的月平均值与冠层月平均温度呈直线相关。     

深圳地区桂花夏冬季光合生理特性的比较

在自然条件下使用LI-6400光合仪,分别在夏季和冬季,对深圳地区引进的4个桂花品种(‘日香桂’、‘小叶佛顶珠’、‘晚银桂’、‘万点金’)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cond)、光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)等生理生态因子的日变化进行了测定,并对桂花Pn与各种因子的关系进行了比较分析,结果表明:在夏季,4个桂花品种Pn日变化均呈现不对称的双峰曲线,有明显的光合"午休"现象.在冬季,4个桂花品种Pn日变化均呈现单峰曲线,不存在"午休"现象.胞间CO2浓度(Ci)、Cond、PAR、Ta和叶片水压亏缺(VPD)是影响桂花Pn较大的几个因子,其中Ci和Ta在夏季的影响程度尤为突出,PAR在冬季的影响程度最为明显.     

农田土壤生态系统冬小麦夏玉米轮作CO2排放特征研究

采用静态箱法对旱地农田冬小麦-夏玉米轮作生态系统CO2排放进行了定位观测,并利用气象色谱进行分析而研究了北方地区典型旱地农田土壤CO2排放特征.结果表明,旱地农田土壤冬小麦-夏玉米轮作期间CO2的平均排放通量由大到小依次排列为:无机-有机肥配合施用的处理110.78 mg·m-2·h-1,单施无机肥处理79.58 mg·m-2·h-1,无追肥处理74.20 mg·m-2·h-1,休闲地54.91 mg·m-2·h-1.作物生长状况与土壤温度是影响土壤呼吸强度的主要因素,而试验数据分析结果表明土壤可溶性有机碳(DOC)与CO2排放通量无直接关系.其中,小麦拔节期、玉米的拔节期到喇叭口期的土壤CO2排放通量均较高.     

海南省典型热带滨海砂地植被生态系统碳通量动态格局及成因初步分析

为了解热带滨海砂地生态系统碳通量特征及其成因,本研究以海南省文昌地区典型砂地植被为例,采用涡度相关技术进行长期的碳通量观测,同期开展了温度、降雨、辐射等气象因子监测.结果表明:1)典型热带滨海砂地植被碳汇/效益显著,2016年碳收支量为-400.959 g·m~(-2)·y~(-1);2)典型热带滨海砂地植被生态系统碳交换的季节变化明显,雨季(5~10月)碳通量变化差异较大,雨季前期(5~7月)净CO2交换(NEE,Net Ecosystem Exchange)占全年碳交换量的58%,而雨季后期(8~10月)受降雨等因素影响,NEE仅占全年碳交换量的10.7%;3)典型热带滨海砂地植被生态系统碳交换有明显的日变化格局,净生态系统碳交换最大值出现在正午12:00~2:00之间.日最大交换量出现在4月,最大值为-0.655 mg·m~(-2)·s~(-1);4)雨季生态系统碳交换量对于气象因子的响应显著于旱季,光合有效辐射是影响生态系统碳通量的主要影响因子,其雨季相关性R~2为0.70.     

北京世纪坛绿地国槐光合特征与生理生态因子关系

以北京园林常用绿化树种国槐(Sophora japonica Linn.)为研究对象,利用Li-6400便携式光合测定仪对世纪坛广场绿地国槐的净光合速率(Pn)以及相关生理生态因子的日变化进行观测.采用相关性分析和通径分析,研究Pn与气孔导度(Gs)、胞间CO2摩尔分数(xi(CO2))、光合有效辐射(PAR)、大气CO2摩尔分数(xa(CO2))、相对湿度(RH)、大气温度(θa)之间的关系.结果表明,8、9月份Pn日变化均呈现典型的"双峰",峰值出现在10:00-12:00,14:00-16:00,且在12:00左右均出现了明显的光合"午休"现象.Gs、PAR与Pn有极显著的相关关系.8、9月份对Pn直接作用最大的因子分别为RH、PAR.     

大针茅光合及水分生理生态特性研究

在非控制条件和控制条件下对大针茅的光合及水分生理生态特性进行了研究,结果表明:大针茅净光合速率(Pn)日变化表现为双峰曲线,第一个峰值出现在12:00,第二个峰值出现在16:00,出现了明显的"午休"现象.水分利用效率(WUE)变化规律与净光合速率(Pn)的变化规律一致.蒸腾速率(Tr)日变化曲线为单峰型,峰值出现在11:00时.研究大针茅在不同光合有效辐射强度及不同CO2浓度(CCO2)范围内叶片光合及水分生理生态参数的变化特征,结果表明:光合速率(Pn)与CO2浓度(CCO2)之间回归方程为Pn=-1.451+0.032CCO2-1.379×10-5 CCO22,CO2补偿点为46.27μmol·mol-1,CO2饱和点为1160.26μmol·mol-1;Pn与光合有效辐射(PAR)之间回归方程为y=-1.099+0.019x-5.461×10-6 x2,光补偿点为58.84μmol·m-2·s-1,光饱和点为1739.61μmol·m-2·s-1.     

遮荫对冬小麦生长及形态建模的影响

为了探究光照条件的改变对冬小麦生长形态的影响。设置4种遮荫处理,分别达到光照强度的81.3%(L81.3)、57.9%(L57.9)、43.6%(L43.6)和27.8%(L27.8),无遮荫处理作常规对照记为CK。结果表明,对冬小麦从拔节期至成熟期长期遮荫,可造成随着光照强度的减小,冬小麦各生育期延长的情况逐渐加剧,株高在拔节期至抽穗期逐渐减小,叶面积和叶面积峰值逐渐增加,以及穗长线性减小。不同遮荫处理对最终株高没有形成较为明显的规律性。叶面积随着冬小麦生长时间的变化表现出"先增大,后减小"的规律,不同遮荫条件下,叶面积的峰值发生偏移,且峰值相对增加值和光强消减值之间的关系用指数函数拟合具有较好的相关性,遮荫在一定程度上促进了叶面积的增加,同时延缓了叶面积变黄和衰老。用Logistic函数拟合株高、Gauss函数拟合叶面积和线性拟合穗长均有较好的相关性。因此,L81.3处理对冬小麦生长形态影响较小,用拟合函数可以进行不同光照条件下各指标的预测,并且对研究冬小麦生长形态等方面的变化对产量和耗水等方面的影响。