水稻花粉扩散的模拟研究

水稻花粉扩散可导致基因飘流问题,尤其是转基因水稻,其外源基因的扩散可能会引发一系列的环境安全问题。为了模拟花粉扩散过程,2007年和2009年分别在南京(32°01′N,118°52′E)和溧水(31°35′N,119°11′E),以两优培九为材料,各组织了一次田间试验。通过空气中的花粉扩散浓度的观测和微气象塔梯度环境要素的采集,采用高斯烟羽模型为基础,利用最小二乘法,模拟了水稻花粉的扩散浓度,并利用独立试验数据验证了模型效果。结果表明:花粉释放集中在始花期后第1天到第5天的09:00-11:00,且花粉释放量与开花量显著相关(r=0.880**)。花粉浓度的模拟值和实测值变化趋势一致,其均方根误差和相对误差分别为0.509粒/(m2.d)和3.47%。该花粉扩散模型可以正确反映花粉扩散浓度的分布特征。但在花粉浓度的预测精度上,尤其是预测花粉远距离传播时,仍需要改进。