基于涡度相关的春玉米逐日作物系数及蒸散模拟

作物系数是计算作物蒸散量的关键参数。利用2006—2008年和2011年辽宁锦州玉米农田生态系统的涡度相关、气象、作物发育期及叶面积指数观测数据,分析不受水分胁迫条件下玉米逐日作物系数特征及其与叶面积指数的关系。研究表明:作物系数与玉米农田实际蒸散均呈单峰型变化,约在7月末至8月初达到最大值 (玉米开花吐丝期)。在此基础上,建立了不受水分胁迫条件下玉米逐日作物系数与叶面积指数关系 (达到0.01显著性水平), 同时,采用积温表示的标准化生育期方法模拟相对叶面积指数,并建立了逐日作物系数与相对叶面积指数关系 (达到0.01显著性水平),解决了无叶面积观测地区玉米逐日实际蒸散量的计算。研究结果可为玉米农田用水管理以及灌溉措施的制定提供参考。     

虚拟水视角下吉林省西部玉米耕作方式优化

虚拟水研究是粮食安全与水资源安全的重要研究领域,目前的研究主要集中在宏观、中观层次上,微观层次研究甚少。为了探讨虚拟水微观层次的研究方法,本研究于2005～2007年在吉林省西部开展了玉米不同耕作方式下虚拟水变化的大田试验。通过分析6种耕作方式(65cm垄台、65cm垄沟、43cm垄台、43cm垄沟、98cm双行垄台、130cm三行垄台)之间单位质量玉米虚拟水含量的差异,及不同耕作方式对单位质量玉米虚拟水含量稳定性的影响,确定适合吉林省西部的最优玉米种植模式,以实现水资源高效利用,为解决水资源紧缺问题提供新思路。经过三年的大田试验,认为98cm双行垄台的耕作方式最佳,不仅虚拟水消耗量小,而且波动也较小,特别是在极端干旱年份其单位质量玉米虚拟水含量最低,建议本地区玉米种植方式应从65cm垄台种植改为98cm双行垄台种植。     

气候变化对东北地区玉米生产的影响

利用气象观测数据、玉米产量及面积资料,分析了东北地区气候变化事实及对玉米生产的影响。研究表明:1971年以来,东北地区≥10℃积温增加了262.8℃,≥10℃积温带(以2700℃为例)平原区向北推进了约200～300km左右,向东扩展50～150km。1991年开始玉米生长季(4～9月)降水量持续减少,年平均水分亏缺量达391.5mm,湿润区缩小,有变干趋势。初霜日推后7～9天,无霜期延长了14～21天,霜冻灾害几率降低。20世纪90年代后,玉米延迟型冷害进入低发期。随着热量资源的增加,玉米可种植区范围不断扩大,种植北界北移东扩,玉米适播起始时间提前。玉米总产、播种面积增加趋势分别为967万t/10a、72万hm2/10a。未来40年东北地区玉米产量以减产为主,与过去30年(1961～1990年)相比平均减产9.5%左右。调整玉米种植布局和品种搭配,依靠水利工程和推广旱作农业技术,选种耐旱、抗病、抗逆性强的玉米品种,是实现东北玉米生产可持续发展的主要措施。     

吉林省西部玉米生产水足迹研究

玉米是吉林省西部的主要农作物,通过在吉林省西部开展玉米大田试验,探讨在相同的土壤及农田管理条件下,不同试验年份玉米生产需水及水分来源的变化规律,通过比较分析玉米生产水足迹的动态变化,实现水资源的合理利用,保护生态环境,促进农业的可持续发展。3 a大田试验的研究结果表明,玉米生产水足迹以绿水足迹为主,占80%以上,蓝水足迹不足1%,灰水足迹介于10%～20%之间。而在绿水足迹中,降水较充足的年份,有效降水足迹占70%以上,一般干旱年份有效降水足迹占一半,极端干旱年份有效降水足迹则只占30%,这将对土壤水分平衡带来不利影响。3a中,单位质量玉米蓝水量约0.005～0.006 m3/kg,占单位质量玉米需水量的比例低于1%;单位质量玉米绿水量为0.559～0.839 m3/kg,占单位质量玉米需水量的99%以上;单位质量玉米灰水量为0.099～0.122 m3/kg。通过对玉米生产水足迹的研究,明确了绿水在吉林省西部雨养农业粮食安全中的重要地位。     

Dynamics analysis on transverse cutting mechanism of straw checkerboard paving robot

The transverse cutting mechanism of the checkerboard paving robot, which directly affects the robot’s operation, is regarded as the most important part in a transverse pavement system. This research aims at designing a new system which is appropriate for desert working environments and finishing cutting the rope of straw. In this paper, computer emulating technology is applied, and with three-dimensional modeling by Pro/ENGINEER software, can observe whether or not interference exists. Also, the speed and displacement parameters of the main parts of the cutting system are given by the dynamic emulation by Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System (ADAMS), which theoretically assures the feasibility and appropriateness of the cutting mechanism. Finally, results of the experiment shows that the cutting mechanism can cut the straw strand as designed.     

赤峰、通辽地区1979—2008年玉米生长期温湿条件对单产影响分析

赤峰、通辽地区是内蒙古玉米作物的主要产区,文章统计并分析了1979—2008年该地区玉米生长期的降水和气温的变化,计算了玉米生长期的干燥度指数,并利用干燥度指数分析了温湿条件对玉米气象单产的影响,结果显示：玉米生长期的温湿条件是影响单产波动的主因,当温湿条件有利时,玉米将增产,否则会减产。     

哈尔滨春季一次罕见重度霾天气成因分析

利用气象、环境、卫星遥感火点监测等资料，从环流形势、气象要素、污染物和污染传输特征等方面对哈尔滨2018年4月4日夜间至5日白天罕见重度霾天气成因进行分析。结果表明，此次重度霾天气首要污染物为PM2.5，污染最重时PM2.5浓度高达507μg?m-3，秸秆焚烧是污染物的主要来源，既有本地源又有外地源，利用HYSPLIT模型模拟出这次重度霾天气污染传输特征。重度霾时段，近地面风速小，为1.5m·s-1左右，最小为0.1m·s-1，风向呈弱气旋性辐合、湿度增大有利于形成霾。低层存在较强的贴地逆温，逆温层顶高度约为100m,逆温强度约为1.5℃/100m，不利于污染物在垂直方向上扩散。地面均压场和高空弱高压脊、暖锋锋区和暖平流为这次重度霾天气提供了有利的大气环流背景条件。     

玉米地组分亮度温度分类变化研究

以玉米整个生长期野外热红外辐射观测数据为基础,对两种组分亮温分类方法作了比较,并对玉米地组分亮温的变化特征展开了分析。结果表明,农田亮温组分的数目和数值随测量时间和日期改变。在整个测量期间,在当地时间中午前后,农田呈现出3个亮温组分植被、被阳光照到的亮土和植被阴影下的暗土。观测早期,植被亮温分布相对集中;随着农田植被覆盖率的增高,植被亮温分布逐步分散,组分间温差缩小,部分亮温值相互重叠。产生这些现象的原因将在以后的研究中加以探讨。     

四川盆地秸秆还田与稻田新三熟制的农产品服务价值

四川省传统稻田种植模式为稻麦（油）轮作，中稻收后到小麦、油菜播栽前尚有2个月左右的休闲期，该时段的温光时资源占全年的20％左右，利用潜力大。经多年研究集成了以秸秆覆盖还田提升土壤有机质、提高稻田综合生产能力的“水稻-蔬菜-小麦”、“水稻-秋马铃薯-油菜”、“水稻-蔬菜-春马铃薯”稻田新三熟种植模式，对三种新模式的农产品服务价值研究结果表明：秸秆覆盖稻田新三熟显著提高了稻田的综合生产能力，“稻-芋／油”三熟新模式比传统“稻-油”两熟模式的生产力提高115．2％，产值达到42218．4元/a；“稻-菜-麦”和“稻-菜-芋”三熟新模式分别比传统“稻-麦”两熟模式生产力提高92．3％、168．3％，周年公顷产值达到35798．9元、49952．2元；“稻-油”保护性耕作两熟模式与传统“稻-油”农作模式相比，虽然生产力相当，但由于降低了生产成本，年农产品服务价值每公顷增加904．0元，增加8．7％，“稻-麦”保护性耕作两熟模式与传统“稻-麦”农作模式相比，年农产品服务价值每公顷增加5341．5元，增加57．5％；“稻-芋／油”三熟新模式比传统“稻-油”和保护性耕作两熟模式年农产品服务价值每公顷分别增加18006．2元、17102．2元；“稻-菜-麦”和“稻-菜-芋”三熟新模式分别比传统“稻-麦”两熟模式农产品服务价值增加16835．5元、25063．8元，比保护性耕作模式分别增加11494．0元、19722．3元。