黄土高原沟壑区通量数据空间代表性研究

利用FSAM（Flux Source Area Model）模型,对中国科学院长武黄土高原农业生态试验站2004—2005年冬小麦生育期内的通量数据空间代表性进行了研究。结果发现,在90%贡献率水平下,整个冬小麦各生育期内通量源区范围动态变化明显,通量贡献最大点在距离观测点7.7～36.2 m范围内变化。在盛行风向上,通量源区离观测点最近点为3.3 m,最远点可达172.8 m;在侧风向上,通量源区在38.1～128.4 m范围内变化。不同观测高度的对比研究表明,观测高度从1.86 m增加到12.17 m,盛行风向上源区距观测点最远距离从172.8 m增加到1 555.2 m;在侧风向上则从123.2 m增加到665.8 m,通量源区范围随高度的增加而增大。大气稳定度对通量贡献源区影响很大,在大气稳定状态下,通量源区面积最大,距观测点最远距离达到135.3 m;中性条件下次之,为101.7 m;在不稳定条件下面积最小,为36.3 m。同一日内,夜晚源区面积较白天大。在日和季尺度上,大气稳定度是影响通量源区范围的一个重要因素。     

播种期对栽培甘草越冬性及根系生长特征的影响

甘草不同播种期的试验研究表明：甘草的适宜播种期较长,4月下旬至8月初播种都能较安全地越冬,但4月下旬至5月中旬播种完全安全,越冬率达100%,6月上旬至8月初播种的甘草抗寒能力有所下降,有一部分植株在越冬时死亡,但越冬率仍在90%以上。不同播种期播种的甘草越冬后植株的地上茎和根系都能正常生长发育,而且播种期晚的甘草在根长和根粗生长特征上表现出“追长”和“追粗”效应,光合产物也有明显向根系转移的特征。     

冬小麦底墒供水特征研究

1997～ 1 999年在中国气象局固城农业气象试验基地进行了仅靠底墒供水和靠底墒、降水供水的小麦试验 ,结果表明在 0～ 2 0 0 cm土层有效底墒介于 2 70～ 32 0 mm时 ,0～ 2 0 0 cm有效底墒最大供水率为 72 % ,0～ 50 cm为 90 % ,50 cm以下为 66%～ 70 % .播种—拔节期各层供水率均大于拔节—成熟期 .底墒供水最长时限为灌浆后期 .靠底墒和降水供水 ( 70 .6mm)的旱作麦田有效底墒供水率除 0～ 50 cm层与仅靠底墒供水的相同外 ,其余各层的有效底墒供水率均低于仅靠底墒供水的处理 .河北省固城冬小麦水分供给层深度可达 3m.冬小麦对上层 ( 0～ 50cm)底墒利用较充分 ,而对 50 cm以下土层的底墒利用率相对较低 .提出了提高底墒供水率的技术和途径 .     

未来气候情景下冬小麦潜在北移区农业气候资源变化特征

基于区域气候模式系统PRECIS输出的RCP4.5气候情景数据分析表明,相较于1981-2010年,至2071-2097年冬小麦种植北界将平均向北移动147.8 km,北移面积约1.86×105 km²。选取代表光、温、水资源的9项农业气候资源指标,探究未来情景下,2021-2097年冬小麦潜在北移区内农业气候资源变化特征,结果表明：(1)相较于基准时段(1961-1990年),未来潜在北移区内光照资源变化呈减少趋势;热量资源呈明显增加趋势,在21世纪末的30年,波动性加大;降水资源整体增加趋势不明显,但波动性亦呈现增大趋势。(2)未来潜在北移区内,2030T (2021-2050年)、2050T (2041-2070年)和2070T (2061-2090年)时段光照资源在研究区域的东北部减少幅度较大,而在西南部较小;热量资源在研究区域的北部增加比南部明显;降水资源则主要在研究区域的东北部增加明显。     

干旱与灌溉处理对冬小麦冠层内光分布的影响

为探讨北方冬麦区节水灌溉的关键时期,借助干旱和灌溉对冬小麦冠层光分布,获取本地化参数,为华北农业干旱预报模型的修正提供依据。采用美国CID公司生产的CI-110型植物冠层分析仪,对干旱和灌溉条件下冬小麦冠层内光分布进行直接测定。结果表明,干旱和灌溉条件下,无论是高氮还是低氮、中氮,平均叶面倾角(MLA)都随生育期的延长呈现出先下降再上升的趋势。高氮和低氮时,随着生育期的延长,干旱处理和灌溉处理的冬小麦散射辐射透过系数(TCDP)都呈现先下降再上升的变化趋势;中氮时,干旱处理和灌溉处理的冬小麦TCDP在开花期和灌浆期都呈现一直上升的趋势。无论高氮还是中氮、低氮,冬小麦直接辐射透过系数(TCRP)的值都随着天顶角角度的增大而减小,冬小麦TCRP的值随着冬小麦生育期的推进,都呈现出先下降、后上升的变化趋势。高、中、低氮3种情况下,干旱和灌溉处理的冬小麦每个生育期均呈现随着天顶角角度的增加,消光系数K也增大;高氮时,多数情况下,冬小麦冠层的消光系数K干旱的大于灌溉的;中氮、低氮时,多数情况下,冬小麦冠层的消光系数K干旱的小于灌溉的。干旱和灌溉对冬小麦冠层光分布的影响:灌溉增加了冬小麦的平均叶面倾角(MLA);干旱和灌溉处理条件下冬小麦的TCDP差异较小,TCDP与MLA变化趋势相似,也都呈现出先下降、再上升的变化规律;干旱和灌溉处理冬小麦TCRP,无论高氮还是中氮、低氮,都随着天顶角角度的增大而减小,在7.5°、22.5°时干旱和灌溉对冬小麦TCRP的影响较大,而在37.5°、52.5°、67.5°时对冬小麦TCRP的值影响很小;每个生育期消光系数K均随着天顶角角度的增加而增大。     

气候变化可能不会引起我国北方冬小麦营养品质下降

为了探索未来气候变化对冬小麦营养品质的影响,采用开顶式气室与红外辐射器相结合的方法开展了冬小麦生长季增温和CO₂浓度升高的复合影响试验,在6个小麦生长季模拟了21世纪中后期两种可能的增温和CO₂浓度升高情景。结果表明,在生长季增温与CO₂浓度升高情景下,冬小麦冬后发育期前移,生育期平均气温较对照的增加幅度远小于生长季增温幅度,灌浆期遭遇的高温日数减少,主要生育阶段的平均太阳辐射强度减弱。在增温与CO₂浓度升高复合影响下,冬小麦籽粒蛋白质含量略有增加,籽粒淀粉与脂肪含量未显示规律性的变化趋势,增温对小麦蛋白质含量的综合影响弥补了CO₂浓度升高对籽粒蛋白质含量的负效应。如果不考虑小麦品种变化影响,预计未来气候变化可能不会导致我国北方冬小麦籽粒营养品质下降。     

黄淮海冬小麦春季低温灾害等级指标构建

为了明确黄淮海冬小麦春季低温胁迫与产量及其构成因素的定量关系,基于减产率构建小时尺度低温灾害等级指标。通过检索及筛选的34篇试验文献中的1924组试验组数据和对照组数据,采用Meta分析方法分析黄淮海地区返青期、拔节期、孕穗期和抽穗-开花期低温胁迫对小麦产量及其构成因素的影响,以过程最低温度、积冷量为判识因子,根据约登指数确定减产率为0、10%和30%的临界阈值,构建并验证低温灾害等级指标。结果表明:冬小麦产量及其构成因素受低温胁迫过程低温强度和持续时间共同影响,因所处发育阶段不同存在差异。按照减产率(0,10%]、(10%,30%]和(30%,100%]为分级标准,分别以过程最低温度和过程积冷量为判识因子构建并验证低温灾害等级指标,过程积冷量指标在不同发育期的判识准确率均高于过程最低温度指标。因此,基于过程低温强度和持续时间的综合影响构建的判识因子能更好地表征冬小麦遭受低温灾害的严重程度。     

徐淮地区冬小麦产量结构优化与应用

对产量穗粒结构与产量形成之间的内在关系进行了分析，利用线性规划方法，通过构造产量最大目标函烽，得出最优的产量穗粒结构。调整现有穗粒结构使产量达到最高或接近最高，此研究成果对于中低产田改造具有实际指导意义。     

伊川县冬小麦低温之年获丰收的气象条件分析

2009/2010年伊川冬小麦生产虽然受到秋末强降温、春季低温、晚霜冻害等诸多不利天气气候影响,但由于底墒充足,越冬期墒情好,关键生育期降水偏多,灌浆期降水分布均匀,气温适宜,冬小麦灌浆期长,因此穗粒数、千粒重普遍偏高,大面积均衡增产.     

基于分期播种试验的冬小麦越冬冻害调查分析

基于冬小麦分期播种试验,结合自然大田冬小麦越冬冻害调查实况资料,分析研究2017/2018年偏冷冬年份华北北部冬小麦越冬冻害的成因及对产量的影响。结果表明:适应气候变暖,冬小麦播期推迟,但华北北部播种期不应晚于10月21日,播种期推迟或秸秆还田,应加大播种量,确保出苗率和基本苗。品种推广和生产选种时宜冬性和半冬性品种搭配种植,防御出现"冷冬"导致冬小麦越冬冻害的潜在风险。越冬冻害死苗率每增加1%,其产量减少约1 kg·hm~(-2)。冬小麦播种期受降雨且降水多的影响,晚播,播种质量差以及品种冬性、春性特性差异,除草农药使用不当等是越冬冻害死苗率增加的主要原因。