开设作物生理生态课程的体会

根据研究生的培养计划,我们从1983—1984学年第二学期起开设了作物生理生态课,供植物、植物生理、作物栽培、农业气象等专业的研究生选读。现将有关情况简介如下,以便进行交流,总结提高。课程设置 1983年7月制定的全国作物栽培专业研究生的研究方向有几个方面:作物产量形成理论、作物生育规律、作物生理及其在栽培实践中的应用;作物生态条件及其与栽培实践的关系,作物高产、稳产、优质、低耗的综合栽培技术及其理论和方法;作物栽培新技术、新方法的研究;作物高产栽培的规范和     

作物群体结构的生态环境效应及其优化探讨

作物群体结构具有重要的生态学意义。在农田生态系统中 ,不同的群体结构可形成不同的辐射场、风场以及农田的小气候环境特征。文章对主要的作物群结构参数 (如株高、茎粗、叶面积指数、叶倾角、叶方位角等 )所产生的生态环境效应进行了探讨 ,并总结了理想作物群体结构构建的标准与途径。     

华北平原作物群体结构性状初步研究

生长在农田上的作物往往连成一片,我们称之为作物群体。作物群体结构性状是农田生态系统的重要特征,作物层内的光照、温度、湿度、风和二氧化碳浓度等要素的分布,都与作物群体结构性状紧密相联。合理的群体结构是提高农田光能利用率获得高产的重要条件,在生产中必须研究群体结构的动态变化,如分蘗消长和成穗规律,叶面积增长和消失规律,群体基础结构,群体后期结构和产量的关系等。研究不同群体结构和产量的关系,能使我     

作物的群体光能利用

作物产量的形成靠其绿色的叶子利用太阳光能将空气中的二氧化碳和水合成碳水化合物并转化成其它有机物。因而单位土地面积上的叶面积量「称为叶面积系（指）数〕是决定太阳光能利用率的重要因素。叶面积系数小于1，太阳光能吸收利用不充分；那么是否叶面积系数等于1时最好呢？农田里除了西瓜、南瓜等少数作物之外，小麦、水稻、玉米、棉花等，叶子都有很多层，叶面积系数常常达到3或5，这有没有好处呢？如果多长叶片没有好处，不是徒然浪费制造叶子（还有叶柄和支持它们的茎秆）所用的有机物吗？因为作为光合作用的原料之一的CO2。在空气里…     

水稻群体冠层光分布及光合作用模型

作物冠层光分布及光合作用模型,是作物栽培学、作物育种学研究的共同基础,对优化设计和评价作物株型、模拟作物生长发育与对环境变化的响应研究都有十分重要的价值.本文根据水稻群体冠层结构的特点,在虚拟切层法的基础上,建立了水稻群体冠层光分布及光合速率模型,模型包括冠层形态子模型、冠层光分布子模型和冠层光合速率子模型等.利用本模型,对设定的15625种水稻株型的光合速率进行了模拟计算,获得水稻最佳株型模型.结果表明,水稻群体光合速率与叶片数、叶含氮量、叶长、叶宽和叶倾角等5因素密切相关;最佳株型的上述5因素在冠层上部取值大,向下逐渐变小.     

玉米不同株型耐密性的群体生理指标研究

以紧凑型和平展型玉米不同株型的玉米品种为主要研究对象,利用作物生长分析法,系统研究了不同株型玉米品种群体内光分布,物质生产诸因素（LAI、NAR和CGR）和群体库源特征等群体生理指标与品种耐密性的关系,结果表明,群体内光分布合理与否是衡量品种耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的本质特征,群体库源关系协调与否是鉴定品种耐密性的一个综合指标。     

不同类型饲用玉米群体光合生理特性的研究

对两种类型饲用玉米的群体生理特性进行了研究,结果表明：青贮型玉米的叶面积和叶面积系数较大,吐丝前叶面积增长快,吐丝后叶片衰老略快,拔节至吐丝25d期间作物生长率较高,光合势和干物质积累量大,是决定生物学产量的关键时期,青贮型玉米科多8号的适宜密度在67500株／hm^2左右;粮饲兼用型玉米叶面积和叶面积系数较小,吐丝前叶面积增长较快,吐丝后叶片衰亡较慢,吐丝后至成熟期期间干物质积累量和光合势大,作物生长率高,是决定其生物学产量和籽粒产量的关键时期,粮饲兼用型玉米陕单310的耐密性较好。     

间接性害虫为害与作物产量损失的关系Ⅰ.食叶害虫

本文将繁多的农作物害虫分为间接性害虫和直接性害虫.间接性害虫造成的作物的某类器官或组织的损失率小于产量损失率.食叶害虫是间接性害虫中的一大类.作物对叶面积损失的产量反应很不一致,从完全失收到增产10倍.影响叶面积损失与产量关系的首要因素通常是作物在受害时的生长阶段.在叶面积损失率一定时,处于生长中期(最终营养库迅速增大期)的作物出现最大程度减产.在损失率过大,上部功能叶受害,为害持续时间过长,作物矮秆紧凑,水、肥及气象条件不良以及损失的叶面积分布不均匀等情形下,叶片受害后易于减产;反之则减产较少甚至增产.从分散的材料中归纳出这一基本关系,对当前广泛开展的食叶害虫的产量损失评价工作可能有参考和改进意义.     

大麦叶面积指数模拟模型

准确模拟叶面积指数是作物生长模拟模型预测作物生长和产量的关键.本文通过系统分析扬州和武汉地区不同大麦品种高产群体叶面积指数变化动态,建立了大麦群体的叶面积指数模拟模型.大麦叶面积指数是品种叶面积指数扩展的遗传参数和气温日较差、日照时数、辐射量等气候因子及水肥丰缺因子的函数.孕穗抽穗期最大叶面积指数与该期最适叶面积指数是不同的概念,二者之间存在着极显著差异.利用扬州、南京和昆明地区不同品种的播期试验及氮肥试验资料对模型进行了检验,结果表明,模型对大麦叶面积指数的模拟效果较好,模拟值与观测值吻合度高,根均方差RMSE介于0.742～2.865,平均值为1.348.对模拟值与观测值进行y=x的线性回归分析,相关系数R²介于0.511～0.954,均呈极显著正相关.     

灌溉水稻生长发育和潜力产量的模拟模型

本文提出的HDRICE模型是灌溉水稻生长的生理生态模型,它由相互衍接的水稻形态发育、干物质积累和叶面积发育三模块组成。形态发育模块用以模拟逐日温度和日长对水稻发育的影响,其参数可反映水稻品种的基本营养性、感温性和感光性;干物质积累模块用以模拟冠层CO_2同化、作物的维持呼吸和生长呼吸及干物质分配等过程;叶面积发育模块用以模拟叶面积指数的动态。本文还讨论了模型的输入参数和模型检验。模型可应用于模拟水稻的生长发育,预测水稻品种潜在产量及为取得潜在产量所必需的群体数量指标。     

地膜覆盖棉花、玉米、大豆生育盛期的降温效应

1999～2001年的试验结果表明地膜覆盖在夏季作物旺盛生长期(棉花：开花-吐絮、玉米：抽雄穗-乳熟、大豆：开花-结荚)3种覆盖作物的叶面积均比对照作物大,其叶面积系数分别为：棉花：3．9／3．1、玉米：3．3／2．7、大豆：4．0／3．2。进入作物群体中的光照度(I)主要与叶面积系数(F)有关,而叶面积系数又直接影响消光系数(k)的大小。农田覆盖地膜后,其在作物生育前期的增温保湿作用,使其作物生育速度加快,到作物旺盛生长期因其枝叶茂盛,叶面积系数增大,消光系数减小,白天冠层上部叶片截留的太阳总辐射多,致使最终进入作物群体中下部的光能减少。白天覆盖地虽然蒸发量减少,但因其作物枝叶茂盛,蒸腾量则增大,农田消耗于蒸散(LEc)的能量增多,导致加热土壤(B项)的能量减少。覆盖作物地的土壤温度较对照地低,其中又以白天地面最高温度降温最为明显．棉花、玉米、大豆等3种作物降温幅度分别为3．1C、2．7C和2．5C。地膜覆盖在作物旺盛生长期的降温效应,可减轻夏季高温对作物的危害,夏季白天当温度超过光合作用适宜温度(20～25C)以上时,呼吸作用消耗的有机物质增加,作物生长缓慢,而覆盖作物地因其温度较对照地低,光合强度大,生长活力增强,因而使作物能够增产。     

作物群体受光结构与作物生产力研究

植物体内的干物质中,９０％～９５％直接或间接地来自光合作用,作物群体进行光合作用的能源是太阳辐射能,从获得太阳能的观点出发,农业就是“通过高等植物发展光能利用效率的产业”［８］。叶子作为光合作用的主要器官,其光环境的优劣对光能利用效率和作物生产力起着...     

怎样在教学中进行作物光照阶段的实习

一.目的意义为配合“植物阶段发育理论”一章的教学,可以在学校试验地进行简单地作物光照阶段的分析试验工作。既可使学生从实践中体会李森科院上提出的植物阶段发育理论的正确性,又可使学生通过亲身的实践工作对这一伟大理论加深理解,增加对作物栽培的认识,激发起研究作物栽培的兴趣。     

作物栽培试验非平衡资料的分析及应用

运用混合线性模型和MINQUE(1)法对作物栽培试验非平衡资料进行分析,揭示了生态环境效应、处理组合与生态环境互作效应对作物产量等目标性状的影响;解决了长期困惑作物栽培试验的非平衡资料分析问题,为估算生态环境随机效应量开辟了新途径.     

四川间作地区作物高度、覆盖度和叶面积指数的动态变化

为研究间作系统的作物参数,于2005年在四川间作地区进行了作物高度、覆盖度和叶面积指数的时间变化研究.结果表明:作物的高度、覆盖度和叶面积指数随时间变化很大;玉米的最大高度是177 cm,最大覆盖度(86%)出现在花期,最大叶面积指数是1.96;红苕的最大和最小株高分别为22和12 cm,最大覆盖度(73%)出现在薯块膨大期,最大叶面积指数为1.79.与玉米间作时,红苕所有作物参数均受玉米影响.在玉米-红苕间作系统中,最危险的侵蚀期是玉米收获后至红苕覆盖度最大期.     

高等植物个体发育的若干新问题

植物个体发育理論之所以具有极大的吸引力,不仅在于它的理論价值,而且在颇大程度上也是由于它在农业生产实践上的指导作用。可以毫不夸大的說,植物个体发育規律性的研究已成为农业生产(作物栽培及选种)上的理論依据。 遺憾的是过去十年来我国的植物生理学、米丘林遺传学以及达尔文主义等課程的教科書中,有关这一     

玉米群体内太阳光辐射垂直分布规律研究

在实验观测的基础上,对玉米群体内总辐射、光合有效辐射(光量子通量)随高度以及叶面积指数的变化规律进行了分析探讨,结果显示,在玉米群体的顶部和底部,叶面积指数较小,而在中部和中上部,叶面积指数较大,在140～200 cm的高度层内,叶面积指数约占群体叶面积指数总量的53%以上.在160～180 cm的高度内叶面积指数出现峰值;太阳光辐射在玉米群体内垂直分布随高度的减小而减少,表现为“S“型变化曲线;太阳辐射透过率在不同高度层上随叶面积指数的增加而减小,表现为指数关系,即Rt=Ae -BLAI.     

檫木叶片性状沿海拔梯度的响应特征

植物叶片性状是植物与环境长期互作的结果,对环境变化具有敏锐的捕捉力,而且植物叶片性状影响植物的"投资-收益"关系。本文以天目山不同海拔的檫木叶片为材料,分析檫木叶面积、叶长宽比、叶片干重和比叶面积等叶片形态性状以及叶绿素含量和叶氮含量(N_(area))等叶片生理性状对海拔的响应。结果表明,不同海拔亚群体间叶面积具有显著差异,比叶面积、叶长宽比和叶片干重存在极显著差异;叶长宽比和叶片干重在亚群体内的变异系数小于叶面积和比叶面积,说明檫木叶片形态性状在亚群体间存在着不同程度的变异。比叶面积与叶面积和叶长宽比具有显著正相关,与叶片干重呈显著负相关;叶绿素含量与N_(area)呈显著正相关;通过檫木叶片性状与温度的线性回归表明,叶面积、比叶面积、叶绿素含量和N_(area)随着温度下降而下降,与之相反,叶片干重和叶长宽比则逐渐增加。     

作物数量性状(QTL)基因研究进展

从作物数量性状基因座QTL(quantitative trait locus)作图群体类型及特点,QTL定位的原理和方法,作物QTL研究现状,以及QTL精细定位、克隆、利用等方面进行了综述。对作物QTL分子标记辅助选择育种进行了探讨,并对目前QTL定位中存在的问题和今后QTL的研究方向提出了一些思考。     

作物数量性状基因研究进展

分子生物技术的发展对作物数量性状基因（QTL）研究提供了条件,不同的定位群体各有其特点,相继出现的QTL定位也逐步完善。大量的研究揭示了QTL的基本特征,剖析了重要农艺4性状的遗传基础,给作物遗传改良带来了新的策略,不断深入的研究已经完成了特定的QTL的精细定位和克隆。本从QTL的定位群体,定位方法,研究现状,精细定位与克隆,以及QTL利用等方面对作物数量性状基因的研究进行了综述。