一、几种作物不同生育阶段对持续受渍的敏感性研究(论文文献综述)
任枫荻[1](2021)在《作物涝害光谱监测方法研究》文中提出随着全球气候剧烈变化,洪涝灾害已经成为影响我国作物产量的重要灾害之一,对农业产生的影响严重制约了我国经济发展。监测作物涝害情况已成为国内外研究的重要领域,所以对涝害进行精准、实时高效的监测对于指导农业发展有重要意义,同时对灾后作物恢复和受灾的评估有指导意义。当前,涝灾的研究主要以气象信息和当地实际情况采用传统方法进行监测和预警,且研究方向集中在经济损失和环境安全方面,而针对农作物的涝害研究甚少,这不仅受限于种植土壤、种植面积及生育周期等因素,还需要结合作物品种、气候信息及复杂生理特性等。因此对于作物涝灾监测系统目前未形成一个完善且全面适用的方法。随着遥感的发展,遥感手段使得涝灾监测范围广、具有实时性、分辨率高和结果精准,但由于时间分辨率受限,难以保证数据的稳定,对于农作物涝害程度识别缺少准确的分析。以人工试验田模拟大豆和玉米涝害实验为例,研究作物重要生长时期涝害对物候信息和光谱的敏感性,建立作物涝害产量遥感估算模型和遥感监测模型,应用示范在大田农业涝害监测与评价,有利于农业信息化发展。大豆、玉米模拟种植实验中,控制大豆不同生长期的不同淹水程度,设定控制积水在土壤表面3cm以上为涝害,受害程度用水分胁迫天数做区分,涝害胁迫天数设置为2天、4天、6天、8天、10天,并在胁迫结束后和恢复15天后采集物候信息和光谱信息。通过分析不同涝害程度下大豆和玉米涝害下恢复前后冠层光谱曲线变化、光谱特征参数识别水分效果。针对大豆、玉米物候信息的变化和光谱相关性和敏感波段植被指数识别效果以及收成时产量损失程度,结合光谱相关性分析分别建立两种作物产量估算模型,为遥感监测作物遭受涝害后物候状态和产量减损评价提供了理论基础,最终根据敏感植被指数建立综合作物涝害监测模型。根据涝害前后变化结果可知,大豆株高、根部直径和叶面积涝害胁迫的敏感性均在分枝期最强,玉米棒长和秃尖长度水分胁迫的敏感性在灌浆期最明显,而涝害作物物候信息光谱相关性在不可见光近红波段较敏感。从大豆和玉米的冠层光谱反射率可见,随胁迫天数增加,可见光波段光谱反射率变大,近红外波段光谱反射率变小。在光谱特征参数中红边幅值和红边位置均可有效识别两种作物的涝害。在植被指数识别涝害效果分析中SIPI、NDVI以及GNDVI归一化类型植被指数的效果明显,建立两种作物产量的估算模型中NDVI效果最佳。根据同一时期相关性强的植被指数,分别建立大豆和玉米以及适用综合作物的三种遥感涝害监测模型。此外,本文提取将军尧镇和农安县地块的综合作物种植区域,通过综合作物涝害遥感监测模型进行应用示范,并结合采集野外洪涝灾害信息对该区域受涝作物进行模型精度评价,验证了遥感监测区域作物洪涝灾害的适用性和可行性,为后续洪涝灾害研究提供了有效基本条件,提供可靠理论基础。
戚迎龙[2](2020)在《覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控机制及其模拟研究》文中认为由于西辽河流域农业用水量的逐年增加,导致地下水超采的问题日益突出,必然要求限制农业水资源的使用,而推行节水优先的用水理念,要求有适宜的灌溉技术配合科学合理的水分调控手段才能兼顾稳产和节约农业水资源。基于当地的背景和需求,围绕西辽河流域玉米灌溉技术的优选、分阶段水分亏缺对作物生长及水分消耗利用的调控机制、农业水模型比选及使用过程中的参数敏感性和模拟精度问题,开展了田间试验和模型模拟研究,取得主要结论如下:(1)覆膜提高了玉米生育前期及快速生长期的叶面积指数,缩短了群体冠层发育时间。在播后75d内提高了 1m 土层贮水量达3.9%~15.7%,冠层发育完全后接近或小于裸地。土壤热增减随水分供应与消耗呈现交替循环的波动性,覆膜明显增加了生育前期及快速生长期土壤温度,5cm 土层75d多得到44.92℃的日均地积温,显着表现在井灌水和降雨后至地温回升期,能稳定地温振幅且在土壤冷凉时获得更多的地积温。综合效益分析得出膜下滴灌仅技术效果得分最高,而覆土浅埋滴灌获得经济效益最高分0.369和环境效益最高分0.577使其总分1.012排序第一,优选为适宜的灌溉技术。(2)Dual Crop Coefficient模型参数±10%变化时全生育期土壤蒸发量E、作物蒸腾量T、蒸散量ET最大值较最小值分别高18.72%、25.37%、19.9%。模拟E的敏感参数为土壤表层可蒸发水量TEW、生长中期基础作物系数Kcb(mid),其全局敏感性指数为0.662、0.321,是不敏感参数均值的33.6~69.4倍。模拟T的敏感参数为根系不受水分胁迫的临界土壤贮水量Wj、Kcb(mid)、田间持水量Wfc,其敏感性指数为0.569、0.485、0.455,是不敏感参数均值的34.5~43倍。(3)AquaCrop和Dual Crop Coefficient模型比较相似地表达了冠层发育到最大而未开始衰减期间玉米对土壤水分的消耗过程,而对快速生长期与后期1m 土层贮水量SWS的模拟差异大。Dual Crop Coefficient模型低估SWS的情形较多,AquaCrop模型多数情况模拟正负偏差分布较均匀而在SWS偏低时会高估。AquaCrop模型描述各生育期蒸散量ETstage因亏水情形而变化的能力略优于Dual Crop Coefficient模型,2 模型模拟 ETstage 的均方根误差 NRMSE 分别为 8.158%~9.510%、5.980%~15.022%。AquaCrop的模拟精度总体略优,推荐为适宜于当地覆土浅埋滴灌的玉米水分管理模型。(4)分阶段亏水(0.6ETc)对玉米冠层覆盖度CC影响最小的情形是初期亏水(DI-α),不会影响生殖阶段的冠层水平。快速生长期亏水(DI-β)降低冠层快速发育期间CC的同时会持续影响至生殖阶段。中期亏水(DI-γ)会降低冠层维持在最大水平的持续时间而引起冠层早衰。初期及快速生长期连续亏水(DI-αβ)明显降低了生殖阶段CC。快速生长期及中期连续亏水(DI-βγ)削弱冠层的程度最深。相比全生育期充分灌溉FI,单阶段亏水降低了 3.27%~10.91%的最终生物量B,2阶段连续亏水减少B达16.84%~25.86%。分阶段亏水不同情形玉米籽粒产量Y由高而低排序为:DI-α、DI-β、DI-γ、DI-αγ、DI-αβ、DI-βγ,初期亏水不显着影响籽粒产量。初期或快速生长期亏水均能促使更多的营养物质转化为籽粒,而生殖阶段亏水会降低收获指数HI,不同情形2阶段亏水均降低了HI。快速生长冠层期间亏水会持续影响到中期蒸散量ETmid,会削弱生殖阶段蒸腾能力,而初期亏水并不降低ETmid。初期亏水对生育期总蒸散量ET影响程度最小,冠层快速生长期间或生殖过程的单个生育阶段亏水均显着降低了 ET。相比充分灌溉FI,相邻2阶段连续段亏水处理DI-αβ、DI-βγ降低了10.40%~12.32%、12.01%~13.14%的ET。初期亏水可提高水分利用效率WUE,显着高于单阶段亏水发生在生殖阶段的WUE,2阶段连续亏水对Y和WUE均产生显着的负面影响,快速生长期及中期连续亏水的WUE最低。生长初期0.6ETc的亏水可做到节水增效稳产,是最佳的分阶段亏水调控方式。(5)AquaCrop模型原始参数不能有效描述不同分阶段亏水情形对作物系统产生的变化,本研究校准取得的一套修正模型参数可获得较好的模拟精度,各项模拟指标的平均绝对误差比原始参数低25.39%~67.08%。模型对CC、Bi(随时间变化的生物量)测量值较低和较高时模拟精度高,而对CC快速变化阶段模拟误差大,在茎叶快速生长的前半段会明显高估生物量。模拟充分灌溉CC的NRMSE为7.523%~9.865%,模拟单阶段、相邻2阶段连续亏水CC的NRMSE分别为6.395%~18.714%、11.935%~19.537%;模拟Bi时充分灌溉、单阶段亏水、相邻2阶段连续亏水的NRMSE分别为 10.718%~11.810%、12.852%~20.372%、17.588%~26.033%。AquaCrop 模型对全生育期充分灌溉情形模拟效果更好,而有水分亏缺时误差增大,2阶段连续亏水情形下玉米生长、产量及水分利用状况的模拟精度明显降低,模型使用时须注意此缺点而避免决策失误,此模型描述生物量与作物蒸腾的关系及水分亏缺的响应程度方面仍须从机理方面做出改进。
刘洋[3](2019)在《作物产量与区域水资源响应研究》文中研究表明华北平原是我国主要的粮食生产基地,该地区的粮食生产将直接影响我国的粮食供应情况。华北地区地表水资源短缺,长期的地下水超采导致地下水埋深不断加大。作物的生长状况与水分条件息息相关,为了实现华北地区农业生产的稳定,有必要分析地下水埋深对作物的影响,并对不同种植结构下的水资源响应情况进行研究。本文以石津灌区为研究区域建立AquaCrop与Visual MODFLOW联合模型,研究不同地下水条件对作物生长的影响及未来地下水条件下的产量响应情况,从节水角度出发,寻求灌区适宜的种植结构。论文主要研究工作和成果如下:(1)AquaCrop与Visual MODFLOW联合模型的建立。AquaCrop模型的建立包括气候、作物、管理、土壤及模拟设置五个方面。本文以Visual MODFLOW模型的输出项作为AquaCrop模型的输入项,研究未来作物产量对地下水的响应情况。Visual MODFLOW模型通过时间离散、空间离散、水文地质参数分区等设置对地下水进行数值模拟,模型率定验证的结果表明联合模型的建立是合理的。(2)地下水埋深对作物产量的影响研究包含现状条件与未来地下水条件两个方面。现状条件下,全生育期地下水埋深情景的研究结果表明:石津灌区的适宜地下水埋深为2m左右。以棉花为例,分阶段研究结果表明:棉花对地下水埋深最敏感的阶段为蕾期和花铃期。未来地下水条件下,采用Visual MODFLOW模型对地下水动态进行预测并设定6种压采方案进行模拟,结合AquaCrop模型研究产量对地下水变化的响应情况,基于适宜地下水埋深,对压采方案进行优选,并讨论雨养农业的可能性,结果表明灌区可以雨养的作物为夏玉米,最适宜地下水埋深情景下,雨养农业将造成夏玉米减产10%左右。(3)在对区域供需平衡进行分析的基础上,建立种植结构优化模型,分别以作物耗水量最小、作物经济效益最大、雨养农业下作物耗水量最小、冬小麦休耕实现节水为目标函数下对种植结构进行调整,四种目标下的调整对水资源的影响分别为:节约水资源3167万m3、不会对区域水资源产生影响、节约水资源3333万m3、节约水资源5亿m3。
程伦国,朱建强,吴立仁,叶浩[4](2018)在《田间涝渍与棉花产量之间的关系》文中研究表明【目的】定量分析涝渍对棉花产量的影响。【方法】根据1999—2016年棉田5—8月涝渍监测资料,将田间涝渍分为4种情形:一次持续受渍过程、多次受渍过程、一次涝渍连续过程和多次涝渍过程。以地下水连续动态指标(SEW30)反映田间受渍程度,以降水引起的田间涝水深累积值(SFW)反映田间受涝程度,以田间积水期间地下水连续动态指标与地表水涝水深累积值之和(SFEW30)反映涝渍综合影响程度,研究了涝渍对棉花产量的影响。【结果】在棉花生育期内仅发生1次受渍过程,且地下水埋深小于30 cm的时间(Tg-30)为2~4 d,减产幅度在8%以内;多次受渍,且Tg-30介于10~20 d之间,减产幅度一般为10%~20%。在涝渍伴随发生条件下,花铃期受涝持续时间4~10 d,地下水埋设小于30 cm的持续时间为7~13 d,结果造成棉花减产25.8%~49.1%;无论苗期、现蕾期还是花铃期,半月内多次受涝、受渍,且受涝累计时间不少于5 d,棉花减产达35.0%~49.5%。此外,作物相对产量与SEW30、SFW、SFEW30极显着线性相关。【结论】多次受涝、受渍均造成棉花减产;相同持续时间的涝害和渍害,涝造成危害远大于渍害。
钱龙[5](2017)在《涝渍胁迫下棉花生长和产量的响应及模拟》文中指出适宜的农田水分条件是农作物正常生长的基本保障。强降雨天气和农田排水不畅会使农田地下水位过高(渍害)或田面淹水(涝害)。当渍害和涝害影响了农作物的正常生长和产量形成时,就形成了涝渍胁迫。涝渍胁迫严重制约我国易涝易渍地区的农业生产活动。近年来,受全球气候变化的影响,我国洪涝渍灾害发生频率越来越高,影响范围越来越广,也给我国的农业生产带来了日益严重的威胁。长江中下游平原是我国三大棉产区之一,棉花种植面积约为我国棉花种植总面积的三分之一。受亚热带季风气候的影响,长江中下游平原在棉花的关键生育期内(6~8月)降水集中、雨量大、历时长,如遇农田排水系统不完善或管理运行不当,容易产生涝渍胁迫。由于棉花是一种对涝渍胁迫敏感的作物,涝渍胁迫会对当地的棉花生产造成严重影响。因此,根据当地农田的涝渍成灾特点,研究涝渍胁迫下的棉花响应规律、探索合理的农田排水指标以及提出涝渍胁迫条件下的棉花产量的模拟方法具有重要的现实意义。本文依托于国家自然科学基金项目“涝渍胁迫条件下旱作物水分生产函数研究”以及国家“十二五”科技支撑计划“农田除涝减灾工程综合控制技术及工程模式研究”,选取地处长江中下游平原的湖北省作为研究区域,将棉花作为研究对象。以2003至2011年连续多年开展了测坑涝渍试验的实测资料为基础,综合应用方差分析、回归分析、相关分析、结构方程模型以及动态产量模型等多种统计学方法和模型模拟方法,分析了不同涝渍发生生育期(苗期、蕾期、花铃期和吐絮期)和不同涝渍胁迫形式(单涝、单渍和先涝后渍)对棉花形态生长及产量的影响,提出了多生育期先涝后渍下的综合排水指标,并构建了涝渍胁迫下的经验型动态产量模型和机理型动态产量模型。主要得出了以下研究成果:(1)在棉花形态生长的响应方面,单渍胁迫即使历时更长,对棉花形态生长的影响仍小于单涝胁迫,而先涝后渍胁迫的抑制作用最大。先涝后渍胁迫发生在蕾期和花龄期内时均会显着(p<0.05)地抑制棉花的形态生长,而发生在吐絮期内时抑制作用很小。叶面积的生长对先涝后渍胁迫最为敏感,其余依次是茎粗和株高。在棉花产量的响应方面,单渍胁迫的减产作用小于单涝胁迫和先涝后渍胁迫。花铃期内遭受先涝后渍胁迫会导致棉花显着减产,蕾期次之,而吐絮期内减产作用较小。籽棉产量受单涝、单渍和先涝后渍胁迫的减产作用比干物质产量大。(2)运用结构方程模型构建了棉花在不同生育期内的“涝渍胁迫—高温天气—棉花生长/产量”交互关系模型。模型运行结果表明,加入对涝渍胁迫期间高温天气的考虑会影响棉花对涝渍最敏感生育期的判定。在考虑高温影响后,棉花花铃期是对涝渍最敏感的生育期,其涝渍敏感程度为苗期、蕾期和吐絮期的3倍以上。高温和涝渍胁迫均会对棉花产量造成显着的影响,但两者间的交互作用仅在部分试验中出现,这可能与涝渍影响的程度有关。另外,涝渍胁迫会显着影响棉花的生殖生长但不会显着影响营养生长,这可能与涝渍胁迫后营养生长的恢复生长有关。(3)在先涝后渍胁迫下,基于涝水和渍水时间划分的排水指标比基于地表水和地下水空间动态过程划分的排水指标更为合理。单渍的减产作用是单涝的0.759倍。先期的涝会增强棉花对后续渍的适应性,先涝后渍胁迫下渍的减产作用是涝的0.293倍。基于以上分析建立的综合排水指标CSFEW30与棉花减产率之间呈极显着的线性关系(R2=0.629,n=15,p<0.001)。(4)以水分亏缺条件下常用的两个动态产量模型为基础,建立了涝渍胁迫下的动态产量模型——改进Morgan模型和改进CROPR模型。两个改进模型均采用了与农田水位动态直接关联的作物响应函数,因此与农田排水中的水位管理衔接良好。两个模型各有优势,应根据实际情况进行选择。改进Morgan模型是经验型模型,所需资料少,模型模拟精度较高。改进CROPR模型是机理型模型,较好地反映了作物生长和响应的机理,模型模拟精度高。建立的两个改进模型均能较好地模拟涝渍胁迫下棉花的干物质生长过程及籽棉产量。综上所述,本文研究成果揭示了不同涝渍胁迫形式和不同涝渍发生生育期等多种客观存在的涝渍条件下棉花生长及产量的响应规律,提出了多生育期先涝后渍胁迫下的农田排水指标,并构建了与农田排水的水位管理密切关联的涝渍胁迫下的动态产量模型。研究成果可为洪涝渍灾害下棉田的排水规划、设计和运行管理提供参考依据。
刘思敏[6](2017)在《安徽淮北平原暴雨事件演变规律及作物雨涝风险分析》文中指出在气候变化和人类活动的双重影响下,天气系统的稳定性日益降低,导致近年来极端降水事件的发生频率和影响范围日渐扩大,农业雨涝灾害发生概率增加,对我国农业生产造成严重危害。本文以雨涝灾害频发的安徽淮北平原为研究区,以地理信息技术为平台,对气候变化下场次暴雨事件的历史演变特征进行分析,并通过典型作物试验对雨涝事件致灾机理进行阐述,构建了暴雨致涝指标,在对未来暴雨发生风险预估的基础上对雨涝灾害进行综合应对。取得的主要结论有以下几方面:(1)场次暴雨事件时空演变特征及规律分析:在气候变化背景下,场次暴雨雨量、历时及频次整体上呈增加态势。1995~2000年左右暴雨事件各指标发生突变,暴雨事件高发区域呈现以“点”及“面”向全流域扩张的趋势。综合来讲,暴雨事件在时间上表现出“峰值后移”和“双峰化”的特征,空间上表现为整个研究区近20a来全面进入长历时高频次的暴雨笼罩阶段,雨涝风险大。(2)基于历史作物试验的雨涝致灾机理分析:针对地下水埋深过浅和雨涝积水过多两大致涝因素,将微观试验与暴雨事件相结合,获得排渍标准为作物雨涝敏感期雨后3d使地下水位排降到地面以下0.25~0.3m,其他时期雨后3d地下水位回降至0.5m。(3)作物雨涝敏感期暴雨事件特性分析:在作物的受涝敏感阶段,暴雨各指标也处于高风险时段。多年实践经验表明,一场暴雨仅5h左右可至地表,而回降至0.5m至少6~15d。这时研究区发生一次暴雨事件的影响还没有消退,二次暴雨事件的影响就会进行叠加,极大的超出作物的极限耐涝能力,致灾风险较高,且气候变化的影响将使这种“差—差”组合向风险更高的方向发展。(4)暴雨致涝指标构建及时空分布特征:安徽淮北平原多年各级雨涝灾害频次呈现增加趋势,其线性倾向率为8.99/10a。6~8月为研究区雨涝高发时段,1990s~2000s雨涝问题较为严重,研究区东南部及中部地区雨涝较为多发且以轻涝居多,整体上暴雨“宽幅化与极值化”的致涝风险不断增加。(5)安徽淮北平原暴雨事件未来趋势预估:选取RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种排放情景及IPSL-CM5A-LR和MIROC-ESM-CHEM两种模式,对2020~2050年作物生长季(4~10月)暴雨事件发生风险进行预估。总体来看,各模式下高风险区域笼罩面积增加,未来安徽淮北平原雨涝灾害风险将会增大。(6)安徽淮北平原雨涝灾害综合应对:基于对研究区历史文献资料及涝渍治理工程现状的统计,系统分析了适应于安徽淮北平原中南部地区的“三涝两渍三控”及适应于安徽淮北平原北部地区的“三涝一渍三控”排蓄结合立体工程体系。与此同时,从风险应对角度提出安徽淮北平原地区应对雨涝灾害的总体思路。
邹鹏飞[7](2016)在《蕾铃期涝渍胁迫对盆栽棉花生长发育的影响》文中认为涝渍灾害是棉花生产中面临的重要自然灾害之一,在长江流域棉花蕾期和花铃期常遭遇多雨天气而产生涝渍灾害。本试验为了探究棉花在涝渍胁迫下生长、生理、干物质积累、产量和品质的反应情况,在盆栽条件下,以华棉3109为试验材料,设计了以下试验,其中一个是处于蕾期下,研究不同涝渍胁迫7 d(T1)和14 d(T2)对棉花生长发育的影响,正常灌水管理作为对照(CK)。另外一个是在花铃期,设置一个渍害处理,每次对照(记为CK’)灌水2.5L,受渍处理(记为T’)灌水7.5L,将上述过程重复3次。研究结果如下,(1)在涝渍胁迫处理期间,蕾期棉株叶片SPAD值、株高、绿叶数、倒四叶功能叶叶面积、开花数、蕾数、结铃数、果枝数和果节数,均表现为:CK>T1>T2,在处理结束之后(花铃期),株高、蕾数、开花数、结铃数、果枝数和果节数等指标都相继出现快速补偿性生长。此外,随着涝渍胁迫的推进,其他农艺性状如子叶节高度、第一果枝高度、果枝节间长和主茎节间长等指标上都表现为下降趋势。(2)随着涝渍胁迫天数的增加,蕾期棉株单株叶面积、叶鲜质量、叶干质量、果枝叶比叶面积、果枝和果枝叶干物质分配率、生殖器官干质量、地上部分干质量、根系干质量、单株总干质量、V/R(营养器官与生殖器官生物量之比)、BIWUE(生物量灌溉水分利用效率)等干物质积累和分配指标上都表现出了明显的递减趋势,就处理组而言,T2在各个指标中明显小于T1,而T1和CK间差距不大。(3)随着涝渍胁迫的进行,蕾期棉株脱落率升高,成铃率下降,而蕾铃脱落率和成铃率又直接对棉花产量造成影响。试验得出:棉花单株铃数、籽棉产量、皮棉产量、子指、上半部平均长度,整齐度指数、断裂比强度和伸长率,都因为涝渍胁迫而呈下降趋势。(4)持续受渍过程导致不同部位棉株主茎叶片SPAD值均表现为:处理组小于对照组;对株高、绿叶数和茎粗这三个指标,处理期间,对照组和处理组差异不明显,但在处理末期,相继出现了对照组数值高于处理组的情况,但是,就整个过程而言,多个连续受渍过程对棉株生长的变化不显着;此外,持续受渍过程使棉株果枝始节、第一果枝高度、主茎节间长和果枝节间长数值下降,而子叶节高度略有上升。(5)多个连续受渍过程明显影响棉株蕾铃脱落率,不管是从纵向上还是横向上,对照组数值都低于处理组;从本试验的三桃结构上看,受渍处理过程主要是影响秋桃结构,对照组数值大于处理组;结果还表明,多个连续受渍过程使单株籽棉产量、单株铃数、单株铃质量,单株皮棉产量、子指、衣分、上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度和伸长率数值下降,与此同时,不同层级各产量构成指标也均表现为下降趋势,当然,灌溉水利用效率也表现为对照组数值大于处理组。可见,涝渍胁迫对盆栽棉花生长发育影响很显着,为确立有效的排水指标和标准提供理论和实践依据,也为建立棉田涝渍灾害的排水技术和理论打下坚实的基础。当然,由于该试验是在盆栽的条件下操作的,结果具有一定的局限性,其在大田生产和田间试验的适用性还有待进一步验证。
李玲芝[8](2012)在《易涝易渍农田水文过程及其对作物的影响研究》文中研究指明农田水文过程与作物生产联系密切,对于多雨湿润、地势低洼的农业地区来说,降水过多不仅会引发农田土壤水饱和、地下水位抬升,还会导致农田涝渍危害,使作物遭受涝渍胁迫,从而引起作物减产,农业大起大落的现象时有发生。我国是世界上涝渍灾害频繁发生且严重的国家之一,每年都有不同程度涝渍灾害发生,其中江汉平原就是涝渍灾害比较严重的地区之一,给农业生产造成了巨大的损失。因此,依据长系列观测资料,研究易涝易渍农田的水文过程,探讨农田水分优化调控模式,一方面对于农田水管理和农业减灾防灾有着重要的科学意义和生产实际价值,另一方面对于丰富和发展水文学,尤其是农业水文学的理论体系,有着重要科学意义。依据区域多雨湿润、涝渍灾害频繁的实际,以易涝易渍农田为研究对象,依托校内外试验基地,选择江汉平原广泛栽培的两种旱地作物(小麦、棉花)进行涝渍胁迫试验,结合不同的施肥方式研究涝渍胁迫下作物生长发育、产量表现,寻求最佳的水肥调控模式,这不仅有利于农业可持续发展,而且为易涝易渍农田减灾防灾提供了理论依据和实践依据。农田水文动态是农业水文学和农田水利学研究的重点之一,在浅埋深地下水条件下,地下水、土壤水、植物水、大气水是一个连续的水分过程,它们在一起构成一个完整的农田水分系统。通过长系列降水、土壤水、地下水配套观测资料的分析,采用旱涝指数法划分了水平年,并揭示了不同水文年易涝易渍农田的土壤水和地下水动态特征,并结合作物生产的实际分析了土壤水和地下水的变化规律及其对不同降雨的响应程度;结果表明,土壤水、地下水埋深对降水非常敏感,当雨量超过一定的标准,土壤水含量明显增加、地下水位明显抬升;由于降水存在着年际、季节差异性,土壤水、地下水位也表现出明显的年际、季节差异性。结合农业生产的实际,对小麦、棉花易遭受涝渍胁迫的生长季节,分析了由降水引发的土壤过湿致渍性问题和地下水埋深过致渍性问题,可以看到历时较长的一般连续降水或者单次降水强度的降水是造成土壤涝渍的动力性因素。对于不同水平年来说,小麦发生渍害的特征是偏涝季渍害必发生,正常季渍害会发生偏旱季渍害不发生;棉花偏旱季一般不会因土壤过湿而致渍;正常年会出现因为集中降水的早晚而发生在棉花蕾期或棉花花铃期受渍的现象,但受渍程度不大;偏涝季棉花三个关键的生育期内棉田土壤水分都处于土壤过湿的状态,导致棉花受到长期土壤水分渍胁迫,致渍程度达到极重。长期的渍害给作物产量造成了严重的损失,对农气站1989-2003年同品种的小麦(881)产量与每年小麦主要生育期3-5月份的地下水埋深进行了相关分析,结果表明:小麦的产量与地下水埋深之间呈极显着正相关关系,地下水埋深越深,小麦的产量越高。通过测坑模拟两个品种的小麦灌浆期在不同地下水埋深的条件下,研究小麦表观形态指标以及生理生长状态指标的反映,以及研究不同地下水埋深对小麦产量构成因素的影响。结果表明:小麦叶绿素含量、叶绿素荧光参数、以及小麦产量构成因素都与地下水埋深有着密切的关系,地下水埋深越浅,对叶色度所产生的负面影响就越快;地下水埋深越浅,对叶色度的负面影响越重;地下水埋深过浅导致作物受渍时,叶绿素荧光参数表现出特定的变化规律,初始荧光F0、最大光化学效率Fv/Fm都显着降低;地下水埋深对小麦产量构成因素有效穗数、穗粒数、千粒重都有不同程度的损害。总的来说,地下水埋深0cm-30cm对小麦各指标的受害程度最严重的一个水位,地下水埋深30cm-60cm是次受害程度严重的水位。综合不同地下水埋深对这些指标的影响,可以认为地下水埋深75cm是小麦在灌浆期一个比较合理的水位;此外,综合各个指标看两个品种对小麦渍害的响应,鄂麦23较郑麦9023有更好地抗渍性。基于区域农业生产的实际,通过盆栽、测坑模拟对棉花蕾期、花铃期以及蕾期花铃期间歇受涝渍胁迫,并设置多梯度的涝后追肥水平以及追肥方式,从试验的结果看:(1)叶色度对涝渍胁迫比较敏感,下降幅度与受涝渍的水平呈正相关;涝渍胁迫对叶色度的负面影响有很长的时效性,短期内不会恢复到对照水平;施肥对叶色度的恢复有一定的帮助作用,一般水平涝害后只要及时追肥、适量,棉花叶片就能逐渐恢复其主要的生理机能,但是对胁迫比较严重的涝害来说,要加大施肥量;从追肥方式来看,涝后棉花采取综合营养调控的施肥方案总是优于只是穴施的施肥方案。(2)叶绿素荧光参数在涝渍胁迫后表现出特定的规律,叶绿素3大荧光参数初始荧光Fo上升,PSⅡ潜在活性Fv/F0、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fn下降,说明水分胁迫使PSⅡ受到了伤害,降低了PSⅡ原初光能转化效率,使棉花叶片PSⅡ潜在活性中心受损,光合作用原初反应过程受抑制。追肥对叶绿素荧光参数的恢复有明显作用,且喷施穴施相结合更加有效。因此,棉花在受到涝渍胁迫后要及时排水、补肥,减轻涝渍对光化学效率的影响。(3)棉花主茎红绿比对涝这种逆境胁迫反映比较敏感,涝渍发生后主茎红绿比大大增加并超过原本生育期正常比例,试验证明这种敏感性与受涝时间、受淹深度呈正相关。此外,主茎红绿比对高温胁迫也表现出很强的敏感性,因此,对易涝易渍农田来说,当棉株红绿比异常时,很可能意味着农田地下水位较高、土壤过湿,作物处于受奢水胁迫或者高温胁迫、生长受到抑制的状态,此时就要考虑农田排水调控应对策略或者通过追补施肥进行营养调控来弥补对棉花造成的伤害。(4)涝渍胁迫后,棉花产量减少成为必然的趋势,这可以在棉花伏桃和秋桃的减少提前反应出来,追肥后对于伏桃和秋桃的增加有效果,但水分胁迫对棉花结铃数的影响要高于追肥后对结铃增加数的影响。追肥对产量的增加有一定的作用,对于轻度胁迫而言,施肥量之间没有太大差异,对于重度胁迫而言,施肥量增加40%对于棉花产量的有明显的增产效果。
汪妮[9](2009)在《渍涝胁迫对不同基因型芝麻生理特性及产量性状的影响》文中进行了进一步梳理本文采用双因素裂区设计,在人工模拟淹水条件下,以两种不同基因型芝麻﹙抗涝基因型河南1号和不抗涝基因型冀芝1号﹚为试验材料,测定了渍涝胁迫下不同基因型芝麻的生长速率、比叶重、叶绿素含量、根系活力、脯氨酸含量、可溶性糖含量、游离氨基酸含量、叶片的水分状态、SOD活性、CAT活性、POD活性、质膜透性和MDA含量,统计了渍涝胁迫下不同基因型芝麻的单株结蒴数、每蒴粒数、单株秕粒率、单株千粒重和单株产量。研究结果如下:1.在苗期(4对真叶时)、初花期、盛花期、终花期4个生育期,分别对芝麻进行淹水48h的处理。淹水组与对照组相比,芝麻的生长速率、叶绿素含量、比叶重和芝麻根系活力均下降。在初花期、盛花期淹水后,淹水处理与对照相比差异均达到极显着水平(P<0.01)。盛花期淹水与其它生育期淹水相比,芝麻各生理指标的相对受害率最大.在盛花期淹水48h,抗涝基因型芝麻河南1号的生长速率、叶片的叶绿素含量、比叶重和根系TTC还原强度的相对受害率分别为44.49%、41.62%、36.04%、35.28%,不抗涝基因型芝麻冀芝1号的相对受害率分别为51.2%、53.93%、43.27%、41.78%。芝麻受渍涝胁迫后其单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重都受到不同程度的影响,导致芝麻减产。盛花期渍涝胁迫对芝麻产量影响最大。在盛花期渍涝胁迫48h,抗涝基因型芝麻河南1号的单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重分别下降为对照的80.69%、80.28%和86.47%,秕粒率达25.9% ,单株产量下降为对照的55.98%;不抗涝基因型冀芝1号的单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重分别下降为对照的70.05%、71.95%和79.38%,秕粒率达33.2% ,单株产量下降为对照的40.01%。初花期和终花期受渍涝胁迫后对其单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重也均有较大影响。抗涝基因型芝麻河南1号在初花期和终花期受渍涝胁迫后单株产量分别下降为对照的60.79%和76.99%;不抗涝基因型芝麻冀芝1号在初花期和终花期受渍涝胁迫后单株产量分别下降为对照的57.83%和71.13%。而相同渍涝程度下,苗期受渍涝胁迫影响较小。由此可以看出,不同生育阶段渍涝胁迫对芝麻的伤害程度依次为盛花期>初花期>终花期>苗期;渍涝胁迫对不同基因型芝麻的伤害程度为不抗涝基因型冀芝1号>抗涝基因型河南1号。2.在盛花期进行渍涝胁迫,随着淹水时间的延长,芝麻的比叶重、叶绿素含量、根系活力逐渐降低。在盛花期淹水72h,芝麻的比叶重、叶绿素含量、根系活力较对照均极显着下降﹙P<0.01﹚。在盛花期淹水72h,抗涝基因型芝麻河南1号的比叶重、叶绿素含量、根系活力的相对受害率分别为41.5%、48.78%、41.78%,不抗涝基因型芝麻冀芝1号的相对受害率分别为56.18%、58.68%、51.76%。在盛花期进行渍涝胁迫,淹水处理的单株结蒴数、每蒴粒数和单株千粒重均较对照显着降低,从而导致淹水处理的单株产量也较对照显着降低;并且随着淹水时间的延长,其下降的幅度也变大。与其它生育期渍涝相比,盛花期渍涝胁迫对芝麻的伤害最严重,渍涝胁迫后芝麻大幅度减产。淹水24h、48h和72h,抗涝基因型芝麻河南1号的单株产量分别下降为对照的78.9%、67.9%和44.0%;不抗涝基因型芝麻冀芝1号的单株产量分别下降为对照的74.9%、62.7%和33.4%。由此可以看出,芝麻盛花期随着持续渍涝胁迫时间的延长,芝麻的生理指标发生改变、产量急剧下降;盛花期持续渍涝胁迫对不同基因型芝麻的伤害程度为不抗涝基因型冀芝1号>抗涝基因型河南1号。3.随着盛花期渍涝胁迫时间的延长,质膜透性和MDA含量逐渐增加。胁迫72h河南1号的相对电导率达到53.16%,而对照的相对电导率为19.54%;胁迫72h冀芝1号的相对电导率达到71.45%,而对照的相对电导率为21.87%;胁迫72h河南1号的MDA含量达到152nmol/g,而对照为96nmol/g;胁迫72h冀芝1号的MDA含量达到172nmol/g,而对照为102nmol/g。抗涝基因型芝麻河南1号比不抗涝基因型芝麻冀芝1号具有较低的质膜透性和MDA含量。芝麻SOD活性变化趋势是先升后降,24h时达到峰值,河南1号和冀芝1号SOD活性分别较对照增加了48.1%和40.7%;随后明显下降,72h时河南1号和冀芝1号SOD活性分别时比对照下降了19.8%和36.8%。芝麻叶片的CAT活性变化也呈现出先升后降的趋势,36h时CAT活性达到最高,河南1号和冀芝1号CAT活性分别比对照增加了59.1 %和41.7 %;然后CAT活性迅速下降,72h时河南1号和冀芝1号的CAT活性分别比对照下降了16.7%和32.1%。POD活性的变化也呈先升后降的趋势:河南1号的POD活性在渍涝胁迫36h达到峰值(比对照增加了34.1%),而冀芝1号在48h时达到峰值(比对照增加了41.8%)。然后POD活性缓慢下降,72h时仍都维持较高水平(冀芝1号和河南1号POD活性分别高于对照5.7%和20.4%)。在盛花期持续渍涝胁迫下,抗涝基因型芝麻河南1号比不抗涝基因型芝麻冀芝1号具有较高的SOD、CAT和POD活性,同时还具有较低的质膜透性和MDA含量。4.在苗期人工模拟淹水条件下,不同基因型芝麻叶片中的渗透调节物质如脯氨酸、可溶性糖、游离氨基酸含量淹水初期均上升而后下降,自由水/束缚水比值随淹水时间延长明显下降。抗涝基因型芝麻河南1号叶片中几种有机物质含量高于不抗涝基因型芝麻冀芝1号。
黄仕锋[10](2007)在《水稻水位生产函数的试验研究》文中提出生产实践表明,农田水位是指导稻田灌溉排水的重要控制指标。因此,研究农田水位与水稻产量的关系对于制定稻田合理的灌溉排水策略具有重要意义。为了研究农田水位与水稻产量的定量关系,在河海大学节水园区的节水生态试验场中进行了水稻各生育阶段不同水位的测坑试验。通过对水稻生长发育指标、生理生态指标以及产量构成指标的观测和分析,研究了水稻在水位管理条件下的分蘖动态、株高、穗长、叶面积、净光合速率和产量的变化规律。运用多元线性回归法(OLSR)和EXCEL回归工具建立了反映水稻产量与农田水位及其持续时间关系的全生育期水位生产函数(加法模型)和生育阶段的水位生产函数(乘法模型),并对建立的水位生产函数进行对比分析。讨论了以水稻产量为评价标准的水稻敏感期。在田间水层大于5cm的水位管理水平下,拔节孕穗期>分蘖期>乳熟期>抽穗开花期,在地下水位埋深大于20cm的水位管理水平下,敏感程度为拔节孕穗期>抽穗开花期>乳熟期>分蘖期。
二、几种作物不同生育阶段对持续受渍的敏感性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、几种作物不同生育阶段对持续受渍的敏感性研究(论文提纲范文)
(1)作物涝害光谱监测方法研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 结构安排 |
第2章 实验与光谱数据处理分析 |
2.1 实验处理和设置 |
2.2 数据采集 |
2.3 大豆光谱数据处理分析 |
2.3.1 涝害恢复前大豆冠层光谱反射率分析 |
2.3.2 涝害恢复后大豆冠层光谱反射率分析 |
2.3.3 涝害大豆光谱特征参数分析 |
2.4 玉米光谱数据处理分析 |
2.4.1 涝害恢复前玉米冠层光谱反射率分析 |
2.4.2 涝害恢复后玉米冠层光谱反射率分析 |
2.4.3 涝害玉米光谱特征参数分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 涝害作物产量遥感估算 |
3.1 涝害大豆物候信息与光谱分析 |
3.1.1 涝害胁迫下大豆株高光谱分析 |
3.1.2 涝害胁迫下大豆根部直径光谱分析 |
3.1.3 涝害胁迫下大豆叶面积光谱分析 |
3.2 涝害大豆产量估算模型 |
3.2.1 涝害胁迫后大豆减产程度分析 |
3.2.2 涝害大豆产量估算模型建立 |
3.3 涝害玉米物候信息与光谱分析 |
3.3.1 涝害胁迫下玉米棒长光谱分析 |
3.3.2 涝害胁迫下玉米秃尖长度光谱分析 |
3.4 涝害玉米产量估算模型 |
3.4.1 涝害胁迫后玉米减产程度分析 |
3.4.2 涝害玉米产量估算模型建立 |
3.5 本章小结 |
第4章 作物涝害遥感监测 |
4.1 研究区概况 |
4.1.1 将军尧镇概况 |
4.1.2 农安县概况 |
4.2 作物涝害监测模型 |
4.2.1 涝害作物植被指数分析 |
4.2.2 作物涝害监测模型建立 |
4.3 作物涝害监测应用示范 |
4.3.1 将军尧镇作物涝害监测应用 |
4.3.2 农安县作物涝害监测应用 |
4.4 作物涝害监测评价 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要工作与结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(2)覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控机制及其模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 农业节水灌溉技术的评价与优选 |
1.2.2 水分亏缺对作物生长与水分利用的影响及其灌溉调控机制 |
1.2.3 农业模型参数的敏感性分析 |
1.2.4 基于双作物系数理论估算蒸发蒸腾量的模型模拟 |
1.2.5 AquaCrop模型对作物-土壤系统的模拟 |
1.3 小结 |
1.4 研究目标与内容、技术路线 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
2 研究方法与试验方案 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究方法与方案 |
2.2.1 地膜覆盖对滴灌土壤水热的调控及不同节水灌溉技术的评价优选 |
2.2.2 模拟蒸发蒸腾量及田间土壤水分动态的模型参数全局敏感性分析 |
2.2.3 覆土浅埋滴灌玉米分阶段水分亏缺调控机制的试验研究 |
2.2.4 玉米覆土浅埋滴灌应用不同模型的精度比选 |
2.2.5 AquaCrop模型对玉米分阶段亏水情形系统模拟与精度分析 |
2.3 田间观测指标及测定方法 |
2.3.1 土壤基础理化性质 |
2.3.2 玉米株高及冠层发育 |
2.3.3 玉米地上生物量 |
2.3.4 玉米氮磷钾养分含量 |
2.3.5 土壤含水率 |
2.3.6 蒸发蒸腾量 |
2.3.7 土壤温度 |
2.3.8 玉米籽粒产量 |
2.4 模型与算法 |
2.4.1 Dual Crop Coefficient模型 |
2.4.2 AquaCrop模型 |
2.4.3 拓展傅里叶幅度敏感性检验(EFAST) |
2.5 数据统计方法 |
2.5.1 数据运算及统计指标 |
2.5.2 模拟误差评价 |
3 覆膜对滴灌土壤水热的调控及玉米灌溉技术评价优选 |
3.1 覆膜对玉米冠层发育及滴灌土壤水热的影响 |
3.1.1 覆膜对滴灌玉米冠层叶片发育的影响 |
3.1.2 覆膜对滴灌土壤1m土层贮水量的影响 |
3.1.3 覆膜对土壤养分表观平衡的影响 |
3.1.4 覆膜对滴灌土壤水热动态的影响 |
3.2 西辽河流域玉米节水灌溉技术评价与优选 |
3.2.1 技术优选方法与评价模型构建 |
3.2.2 各评价指标值及数据规范化处理 |
3.2.3 构造比较矩阵与判断矩阵 |
3.2.4 矩阵计算与层次排序 |
3.2.5 一致性检验 |
3.2.6 各节水灌溉技术总得分及其综合评价 |
3.3 小结与讨论 |
3.3.1 讨论 |
3.3.2 小结 |
4 覆土浅埋滴灌分阶段水分亏缺对玉米生长、水分利用及产量的影响 |
4.1 各生育阶段的蒸散发耗水量 |
4.2 玉米冠层发育过程 |
4.3 最终生物量、籽粒产量及其收获指数 |
4.4 全生育期蒸散发耗水总量及水分利用效率 |
4.5 小结与讨论 |
4.5.1 讨论 |
4.5.2 小结 |
5 Dual Crop Coefficient模型参数及ET_0的气象参数全局敏感性分析 |
5.1 浅埋滴灌典型种植区参考作物腾发量ET_0的气象参数敏感性分析 |
5.1.1 数据运算过程 |
5.1.2 气象因子与ET_0的相关性 |
5.1.3 气象因子的敏感性指数 |
5.1.4 不同条件下ET_0的分布 |
5.2 基于土壤蒸发与作物蒸腾的Dual Crop Coefficient模型参数全局敏感性分析 |
5.2.1 模型运算所须的田间试验数据 |
5.2.2 数据处理与敏感性检验运算流程 |
5.2.3 模型参数的敏感性指数 |
5.2.4 敏感参数对土壤蒸发及作物蒸腾的影响 |
5.2.5 土壤蒸发、作物蒸腾总量为最值条件下的耗水过程 |
5.3 小结与讨论 |
5.3.1 讨论 |
5.3.2 小结 |
6 AquaCrop与Dual Crop Coefficient模型模拟土壤水及蒸散发的精度对比 |
6.1 AquaCrop与Dual Crop Coefficient模型的参数化及精度评价指标 |
6.2 不同模型模拟土壤水分的对比 |
6.2.1 生育期土壤贮水量连续模拟值与离散测量值 |
6.2.2 土壤贮水量模拟值和测量值的关系 |
6.2.3 模拟土壤贮水量的误差评价指标 |
6.3 不同模型模拟各生育阶段蒸散发耗水量对比 |
6.3.1 蒸散发耗水量的模拟值和测量值 |
6.3.2 蒸散发耗水量模拟值和测量值的关系 |
6.3.3 模拟各生育阶段蒸散发耗水量的误差评价指标 |
6.4 小结与讨论 |
6.4.1 讨论 |
6.4.2 小结 |
7 AquaCrop模型对覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控的系统模拟与精度分析 |
7.1 AquaCrop模型的参数化及精度评价指标 |
7.2 AquaCrop模拟冠层覆盖度 |
7.2.1 冠层覆盖度CC模拟值与测量值的对比 |
7.2.2 冠层覆盖度CC模拟误差分析及变化趋势 |
7.3 AquaCrop模拟生物量积累 |
7.3.1 生育期内地上生物量Bi模拟值与测量值的对比 |
7.3.2 生物量Bi模拟误差分析及变化趋势 |
7.4 AquaCrop模拟总蒸散量和水分生产力 |
7.4.1 模拟值与测量值的对比 |
7.4.2 模拟误差分析及变化趋势 |
7.5 AquaCrop模拟最终生物量、籽粒产量及收获指数 |
7.5.1 模拟值与测量值的对比 |
7.5.2 模拟误差分析及变化趋势 |
7.6 小结与讨论 |
7.6.1 讨论 |
7.6.2 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.1.1 揭示了滴灌地膜覆盖对土壤水热的调控机制 |
8.1.2 综合评价选出了适宜节水灌溉技术 |
8.1.3 揭示了覆土浅埋滴灌玉米分阶段水分亏缺的调控机制 |
8.1.4 取得了模型全局敏感参数并探讨了玉米田蒸散发耗水结构变化的成因 |
8.1.5 基于分阶段亏水试验对比了2个模型的模拟精度而选出适宜模型 |
8.1.6 获得了一套适宜的作物-水模型参数并找到模型精度的变化规律 |
8.2 本文创新点 |
8.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)作物产量与区域水资源响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 地下水对作物产量的影响研究 |
1.2.2 地下水动态模拟及预测研究 |
1.2.3 调整种植结构对水资源的影响研究 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 石津灌区概况 |
2.1 灌区自然地理情况 |
2.2 灌区水文地质条件 |
2.3 灌区水资源情况 |
2.3.1 地表水资源 |
2.3.2 地下水资源 |
2.4 灌区水循环及种植结构特征 |
2.5 小结 |
第3章 基于AquaCrop和 MODFLOW的联合模型构建 |
3.1 模型简介 |
3.1.1 AquaCrop模型简介 |
3.1.2 Visual MODFLOW模型简介 |
3.2 AquaCrop模型的建立 |
3.2.1 气象数据 |
3.2.2 作物数据 |
3.2.3 土壤数据 |
3.2.4 管理参数数据库 |
3.2.5 地下水与土壤初始条件 |
3.3 AquaCrop模型的率定与验证 |
3.3.1 参数敏感性分析 |
3.3.2 模型的率定与验证 |
3.4 Visual MODFLOW模型的建立、识别与验证 |
3.4.1 水文地质概念模型 |
3.4.2 模型的建立 |
3.4.3 模型的识别 |
3.4.4 模型的验证 |
3.5 AquaCrop和 MODFLOW的联合关系 |
3.6 小结 |
第4章 地下水埋深对作物产量的影响研究 |
4.1 研究方法 |
4.2 地下水埋深对作物产量的影响 |
4.2.1 降水典型年的确定 |
4.2.2 全生育期地下水埋深对作物产量的影响 |
4.2.3 生育期各阶段地下水埋深对棉花产量的影响 |
4.3 地下水动态预测及产量响应研究 |
4.3.1 不同压采方案下未来地下水变化及产量响应情况 |
4.3.2 基于适宜地下水埋深的压采方案优选 |
4.3.3 基于适宜地下水埋深雨养农业的可能性分析 |
4.4 小结 |
第5章 种植结构调整对区域水资源影响研究 |
5.1 区域水资源供需平衡分析 |
5.1.1 石津灌区作物耗水量 |
5.1.2 石津灌区作物可用水量及供需平衡分析 |
5.2 种植结构调整目标的确定 |
5.3 种植结构调整对水资源的影响分析 |
5.3.1 基于作物耗水量最小的种植结构调整 |
5.3.2 基于经济效益最大的种植结构调整 |
5.3.3 基于雨养农业的种植结构调整 |
5.3.4 基于冬小麦休耕的种植结构调整 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文及参加科研状况说明 |
致谢 |
(4)田间涝渍与棉花产量之间的关系(论文提纲范文)
0 引言 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 生育期内仅受渍一次对产量的影响 |
2.2 生育期内多次受渍对产量的影响 |
2.3 生育期内发生一次涝渍相随对产量的影响 |
2.4 生育期内多次涝渍相随对产量的影响 |
3 讨论与结论 |
(5)涝渍胁迫下棉花生长和产量的响应及模拟(论文提纲范文)
论文主要创新点 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 涝渍胁迫对棉花生长及产量的影响 |
1.2.2 农田排水指标 |
1.2.3 涝渍胁迫下的产量模型 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 基本思路及研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 棉花涝渍试验 |
2.1 试验区概况 |
2.2 测坑试验 |
2.2.1 荆州试验 |
2.2.2 武汉试验 |
2.3 观测项目 |
2.3.1 气象辐射指标 |
2.3.2 作物生长及产量指标 |
2.3.3 地表及地下水位 |
2.3.4 土壤含水率 |
3 棉花生长及产量对涝渍胁迫的响应 |
3.1 数据来源与研究方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 涝渍胁迫对棉花生长的影响 |
3.2.2 不同形式的涝渍胁迫对棉花产量的影响 |
3.2.3 不同发生生育期的先涝后渍胁迫对棉花产量的影响 |
3.3 本章小结 |
4 不同生育期内“涝渍—高温—棉花生长/产量”的量化关系 |
4.1 概述 |
4.2 数据来源与研究方法 |
4.2.1 作物生长、高温天气以及涝渍胁迫的描述指标 |
4.2.2 结构方程模型(SEM)的建立 |
4.2.3 统计学分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同棉花生育期内的涝渍减产速率 |
4.3.2 高温天气对涝渍胁迫减产速率的影响 |
4.3.3 考虑天气条件影响时不同棉花生育期的涝渍减产作用 |
4.3.4 涝渍胁迫下棉花营养生长和生殖生长的响应 |
4.3.5 涝渍胁迫下棉花叶片的生长恢复 |
4.4 本章小结 |
5 多生育期先涝后渍胁迫下的综合排水指标 |
5.1 涝渍综合胁迫下涝和渍的描述方法 |
5.2 考虑生育期和涝渍形式影响的排水指标 |
5.2.1 涝、渍排水指标的选取 |
5.2.2 单涝和单渍的减产作用 |
5.2.3 先涝后渍胁迫下涝和渍的实际减产作用 |
5.2.4 多生育期涝渍胁迫下不同生育期的减产作用 |
5.3 本章小结 |
6 涝渍胁迫下棉花生长及产量的模拟 |
6.1 概述 |
6.2 改进Morgan模型 |
6.2.1 Morgan模型的研究现状 |
6.2.2 Morgan模型的模拟过程 |
6.2.3 涝渍胁迫下Morgan模型的改进 |
6.2.4 模型结果分析 |
6.3 改进CROPR模型 |
6.3.1 CROPR模型的研究现状 |
6.3.2 CROPR模型的模拟过程 |
6.3.3 涝渍胁迫下CROPR模型的改进 |
6.3.4 模型结果分析 |
6.4 两种模型的比较与讨论 |
6.4.1 改进Morgan模型和改进CROPR模型的相同点 |
6.4.2 改进Morgan模型和改进CROPR模型的不同点 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.1.1 棉花生长及产量对涝渍胁迫的响应 |
7.1.2 多生育期先涝后渍胁迫下的排水指标 |
7.1.3 涝渍胁迫下棉花生长及产量的模拟 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士期间的科研成果 |
致谢 |
(6)安徽淮北平原暴雨事件演变规律及作物雨涝风险分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 引言 |
1.1. 选题背景、目的和意义 |
1.1.1. 选题背景 |
1.1.2. 研究目的 |
1.1.3. 研究意义 |
1.2. 研究现状及发展趋势 |
1.2.1. 暴雨事件研究进展 |
1.2.2. 暴雨事件致涝机理研究进展 |
1.2.3. 雨涝灾害未来预估及风险评价研究进展 |
1.3. 研究内容 |
1.4. 技术路线 |
1.5. 小结 |
2. 研究区概况 |
2.1. 自然地理 |
2.1.1. 地理位置 |
2.1.2. 地质地貌 |
2.1.3. 河流水系 |
2.1.4. 气候特点 |
2.1.5. 土壤植被 |
2.2. 社会经济 |
2.2.1. 行政分区 |
2.2.2. 人口和社会经济发展情况 |
2.3. 水资源概况 |
2.3.1. 地表水资源 |
2.3.2. 地下水资源 |
2.3.3. 人类活动对地下水动态的影响 |
2.4. 主要雨涝灾害问题 |
3. 研究方法 |
3.1. 暴雨事件趋势性分析 |
3.1.1. Mann-Kendall趋势检验 |
3.1.2. 距平百分率 |
3.2. 暴雨事件突变检验法 |
3.2.1. Mann-Kendall突变检验 |
3.2.2. 滑动t检验 |
3.3. 反距离权重空间插值法 |
3.4. 基于逐时数据的场次暴雨识别方法 |
3.4.1. 降水过程的确定及暴雨事件筛选 |
3.4.2. 场次暴雨事件指标选取 |
3.5. 小结 |
4. 场次暴雨事件时空演变特征分析 |
4.1. 场次暴雨过程时间变化 |
4.1.1. 场次暴雨发生率及贡献率 |
4.1.2. 场次暴雨历时及到达峰值历时变化 |
4.2. 场次暴雨事件突变及趋势性检验 |
4.3. 场次暴雨空间演变规律 |
4.3.1. 场次暴雨事件雨量空间分布 |
4.3.2. 场次暴雨事件历时空间分布 |
4.3.3. 场次暴雨事件雨强空间分布 |
4.3.4. 场次暴雨事件频次空间分布 |
4.4. 小结 |
5. 农作物暴雨致涝因素及灾害响应分析 |
5.1. 典型作物雨涝试验 |
5.1.1. “土壤—作物—地下水”试验多情景重组 |
5.1.2. 作物耐涝时长及涝渍排除指标确定 |
5.2. 作物试验结果分析 |
5.2.1. 作物根根系生长试验分析 |
5.2.2. 多组合情景下作物产量及生长特性 |
5.2.3. 作物耐涝时长与地下水埋深范围综合分析 |
5.3. 作物雨涝敏感期暴雨事件影响分析 |
5.3.1. 暴雨发生时间对作物雨涝敏感期的影响 |
5.3.2. 雨涝敏感期暴雨事件空间分布规律 |
5.4. 小结 |
6. 农作物暴雨致涝时空演变及致灾机理分析 |
6.1. 暴雨致涝评价指标 |
6.1.1. 雨涝灾害等级的确定 |
6.1.2. 雨涝灾害指标验证 |
6.2. 不同等级暴雨致涝时空演变特征 |
6.2.1 不同等级雨涝灾害时间演变特征 |
6.2.2 不同等级雨涝灾害空间演变特征 |
6.3. 安徽淮北平原暴雨致涝机理分析 |
6.3.1 大气环流 |
6.3.2 气候变化 |
6.3.3 下垫面条件 |
6.3.4 人类活动 |
6.4. 小结 |
7. 暴雨事件的未来预估及风险分析 |
7.1 历史暴雨模拟及未来预估模式的确定 |
7.2. 未来暴雨事件时间演变特征及风险分析 |
7.2.0. RCP2.6情景 |
7.2.1. RCP4.5情景 |
7.2.2. RCP8.5情景 |
7.3. 未来暴雨事件雨量空间演变特征及风险分析 |
7.3.1. 各情景暴雨事件空间分布特征 |
7.3.2. RCP2.6排放情景 |
7.3.3. RCP4.5排放情景 |
7.3.4. RCP8.5排放情景 |
7.4. 小结 |
8. 雨涝灾害的调控及风险应对简述 |
8.1. 安徽淮北平原雨涝灾害应对历程及存在问题 |
8.2. 农田雨涝多目标立体调蓄思路 |
8.3. 雨涝多目标立体调蓄实践及综合治理思路 |
8.4. 小结 |
9. 结论与展望 |
9.1. 主要结论 |
9.2. 创新点 |
9.3. 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 安徽淮北平原作物考种及试验安排 |
附录2 作物积水及排涝试验安排情况表 |
附录3 不同土壤和地下水埋深条件下作物产量表 |
附录4 涝渍减产试验试验测筒与参照测筒产量比较表 |
个人简介 |
导师简介1 |
导师简介2 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(7)蕾铃期涝渍胁迫对盆栽棉花生长发育的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 涝渍胁迫对作物形态生长的影响 |
1.2.1 涝渍胁迫对作物根系的影响 |
1.2.2 涝渍胁迫对作物叶片的影响 |
1.3 涝渍胁迫对作物生理的影响 |
1.3.1 涝渍胁迫对作物光合作用的影响 |
1.3.2 涝渍胁迫对作物细胞膜的影响 |
1.3.2.1 涝渍胁迫对渗透调节物质的影响 |
1.3.2.2 涝渍胁迫对丙二醛含量的影响 |
1.3.2.3 涝渍胁迫对质膜过氧化作用及抗氧化酶活性的影响 |
1.3.3 涝渍胁迫对作物呼吸代谢的影响 |
1.3.4 涝渍胁迫对作物体内激素的影响 |
1.4 涝渍胁迫对作物产量和品质的影响 |
1.4.1 涝渍胁迫对作物产量的影响 |
1.4.2 涝渍胁迫对作物品质的影响 |
1.5 课题研究目的及意义 |
1.6 技术路线 |
2 试验方法和试验设计 |
2.1 研究对象 |
2.2 试验地点和试验管理 |
2.3 试验设计 |
2.4 测定项目 |
3 结果和分析 |
3.1 玻璃网室环境监测 |
3.2 蕾期涝渍胁迫对盆栽棉花生长发育的影响 |
3.2.1 蕾期涝渍胁迫对盆栽棉花农艺性状的影响 |
3.2.1.1 SPAD值、株高、绿叶数和功能叶面积 |
3.2.1.2 果枝数和果节数 |
3.2.1.3 蕾数、开花数和结铃数 |
3.2.1.4 其他农艺性状 |
3.2.2 蕾期涝渍胁迫对盆栽棉花干物质积累和分配的影响 |
3.2.2.1 涝渍胁迫对棉花叶面积与叶片质量的影响 |
3.2.2.2 涝渍胁迫对棉花比叶面积和叶片含水率的影响 |
3.2.2.3 涝渍胁迫对棉花叶面积载荷量的影响 |
3.2.2.4 涝渍胁迫对棉花干物质分配率的影响 |
3.2.2.5 涝渍胁迫对棉花根冠比的影响 |
3.2.2.6 涝渍胁迫对生物量水分利用效率的影响 |
3.2.3 蕾期涝渍胁迫对盆栽棉花产量及品质的影响 |
3.2.3.1 成铃率 |
3.2.3.2 脱落率 |
3.2.3.3 三桃结构 |
3.2.3.4 籽棉产量 |
3.2.3.5 单株铃数 |
3.2.3.6 皮棉产量 |
3.2.3.7 子指 |
3.2.3.8 纤维品质 |
3.2.4 小结 |
3.3 花铃期涝渍胁迫对盆栽棉花生长发育的影响 |
3.4 花铃期持续受渍对盆栽棉花生长发育的影响 |
3.4.1 花铃期持续受渍对盆栽棉花农艺性状的影响 |
3.4.1.1 SPAD值 |
3.4.1.2 株高、绿叶数和茎粗 |
3.4.1.3 果枝数、果节数和结铃数 |
3.4.1.4 其他农艺性状 |
3.4.2 花铃期持续受渍对盆栽棉花产量和品质的影响 |
3.4.2.1 脱落率 |
3.4.2.2 三桃结构 |
3.4.2.3 产量及产量构成 |
3.4.2.4 纤维品质 |
3.4.3 小结 |
4 讨论 |
4.1 涝渍胁迫对棉花生长发育的影响 |
4.1.1 涝渍胁迫对棉花生长特性的影响 |
4.1.2 涝渍胁迫对棉花干物质积累和分配的影响 |
4.1.3 涝渍胁迫对棉花产量和品质的影响 |
4.2 渍害胁迫对棉花生长发育的影响 |
4.2.1 渍害胁迫对棉花生长特性的影响 |
4.2.2 渍害胁迫对棉花产量和品质的影响 |
参考文献 |
附图 |
致谢 |
(8)易涝易渍农田水文过程及其对作物的影响研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的、意义 |
1.2 主要研究内容、目标及拟解决的关键问题 |
1.3 技术路线与方法 |
第二章 文献综述 |
2.1 易涝易渍农田的涵义 |
2.2 易涝易渍农田水文过程研究进展 |
2.3 涝渍灾害对作物的影响研究进展 |
2.4 易涝易渍农田防灾减灾措施 |
第三章 易涝易渍农田水文过程分析 |
3.1 数据来源与方法 |
3.2 研究区降水量变化特性分析 |
3.3 易涝易渍农田土壤水变化特征分析 |
3.4 易涝易渍农田地下水变化特征分析 |
第四章 涝渍对作物的影响与涝后施肥调控 |
4.1 试验地点及设施概况 |
4.2 试验设计 |
4.3 结果分析 |
第五章 结束语 |
5.1 主要研究成果 |
5.2 研究特色 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介 |
(9)渍涝胁迫对不同基因型芝麻生理特性及产量性状的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
1 文献综述 |
1.1 渍涝对植物的危害 |
1.2 影响植物抗渍涝的因素 |
1.3 渍涝胁迫对植物的伤害机理 |
1.4 植物的抗涝机理 |
2 引言 |
3 试验材料与方法 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验设计 |
3.3 测定项目与方法 |
3.4 数据分析 |
4 结果与分析 |
4.1 不同生育期渍涝胁迫对不同基因型芝麻生理指标及产量性状的影响 |
4.1.1 不同生育期渍涝胁迫对不同基因型芝麻生长速率的影响 |
4.1.2 不同生育期渍涝胁迫对不同基因型芝麻比叶重的影响 |
4.1.3 不同生育期渍涝胁迫对不同基因型芝麻叶绿素含量的影响 |
4.1.4 不同生育期渍涝胁迫对不同基因型芝麻根系活力的影响 |
4.1.5 不同生育期渍涝胁迫对不同基因型芝麻产量及其构成因素的影响 |
4.1.5.1 单株结蒴数 |
4.1.5.2 每蒴粒数 |
4.1.5.3 单株秕粒率 |
4.1.5.4 单株千粒重 |
4.1.5.5 单株产量 |
4.2 苗期渍涝胁迫对不同基因型芝麻叶片中几种有机物质含量的影响 |
4.2.1 脯氨酸含量 |
4.2.2 可溶性糖含量 |
4.2.3 游离氨基酸含量 |
4.2.4 叶片中水分状态 |
4.3 盛花期不同渍涝时间对不同基因型芝麻生理指标及产量性状的影响 |
4.3.1 盛花期不同渍涝时间对不同基因型芝麻比叶重的影响 |
4.3.2 盛花期不同渍涝时间对不同基因型芝麻叶绿素含量的影响 |
4.3.3 盛花期不同渍涝时间对不同基因型芝麻根系活力的影响 |
4.3.4 盛花期不同渍涝时间对不同基因型芝麻产量及其构成因素的影响 |
4.3.4.1 单株结蒴数 |
4.3.4.2 每蒴粒数 |
4.3.4.3 单株秕粒率 |
4.3.4.4 单株千粒重 |
4.3.4.5 单株产量 |
4.4 盛花期渍涝胁迫对不同基因型芝麻叶片保护酶活性及膜脂过氧化物的影响 |
4.4.1 保护酶系统活性的变化 |
4.4.1.1 SOD 活性 |
4.4.1.2 CAT 活性 |
4.4.1.3 POD 活性 |
4.4.2 质膜透性与膜脂的过氧化作用的变化 |
4.4.2.1 质膜透性 |
4.4.2.2 MDA 含量 |
5 结论与讨论 |
5.1 不同生育期渍涝胁迫对不同基因型芝麻生理指标和产量性状的影响 |
5.2 苗期渍涝胁迫对不同基因型芝麻叶片中几种有机物质含量的影响 |
5.3 盛花期不同渍涝时间对不同基因型芝麻生理指标和产量性状的影响 |
5.4 盛花期渍涝胁迫对不同基因型芝麻叶片保护酶活性及膜脂过氧化物的影响 |
6 参考文献 |
英文摘要 |
(10)水稻水位生产函数的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 作物对水分逆境的反应 |
1.2.2 农田排水的控制标准 |
1.2.3 作物水分生产函数 |
1.3 本文的研究内容、目标和思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究思路 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 试验处理 |
2.2.2 观测内容与方法 |
2.3 统计分析 |
第三章 水稻水位生产函数的建立 |
3.1 现有的水稻水位生产函数模型 |
3.2 水稻水位生产函数建模中的方法 |
3.2.1 模型建立的流程 |
3.2.2 建立模型常用的数学方法 |
3.3 水稻水位生产函数的表达形式 |
3.3.1 全生育期水位生产函数 |
3.3.2 生育阶段水位生产函数 |
3.4 水稻水位生产函数的建模 |
3.4.1 全生育期水位生产函数的建模 |
3.4.2 生育阶段水位生产函数的建模 |
3.5 讨论与小结 |
3.5.1 讨论 |
3.5.2 小结 |
第四章 水位管理对水稻生长发育和产量的影响 |
4.1 水位管理对水稻生长发育的影响 |
4.1.1 水位管理对水稻分蘖动态的影响 |
4.1.2 水位管理对水稻株高的影响 |
4.1.3 水位管理对水稻穗长的影响 |
4.1.4 水位管理对水稻叶面积指数的影响 |
4.2 水位管理对水稻净光合速率的影响 |
4.3 水位管理对水稻产量的影响 |
4.3.1 水稻产量构成要素分析 |
4.3.2 水稻产量 |
4.4 讨论与小结 |
4.4.1 讨论 |
4.4.2 小结 |
第五章 主要结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.3 本论文的不足之处 |
5.4 进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
四、几种作物不同生育阶段对持续受渍的敏感性研究(论文参考文献)
- [1]作物涝害光谱监测方法研究[D]. 任枫荻. 吉林大学, 2021(01)
- [2]覆土浅埋滴灌玉米分阶段亏水调控机制及其模拟研究[D]. 戚迎龙. 内蒙古农业大学, 2020(06)
- [3]作物产量与区域水资源响应研究[D]. 刘洋. 天津大学, 2019(01)
- [4]田间涝渍与棉花产量之间的关系[J]. 程伦国,朱建强,吴立仁,叶浩. 灌溉排水学报, 2018(12)
- [5]涝渍胁迫下棉花生长和产量的响应及模拟[D]. 钱龙. 武汉大学, 2017(06)
- [6]安徽淮北平原暴雨事件演变规律及作物雨涝风险分析[D]. 刘思敏. 北京林业大学, 2017(04)
- [7]蕾铃期涝渍胁迫对盆栽棉花生长发育的影响[D]. 邹鹏飞. 华中农业大学, 2016(02)
- [8]易涝易渍农田水文过程及其对作物的影响研究[D]. 李玲芝. 长江大学, 2012(01)
- [9]渍涝胁迫对不同基因型芝麻生理特性及产量性状的影响[D]. 汪妮. 河南农业大学, 2009(06)
- [10]水稻水位生产函数的试验研究[D]. 黄仕锋. 河海大学, 2007(05)