氮磷肥配施对超高产冬小麦灌浆期光合日变化及产量的影响

在大田超高产条件下,研究了氮磷肥配施对超高产冬小麦济麦22灌浆期光合日变化及产量的影响.结果表明：对照(不施氮磷肥)和低氮低磷处理(N、P分别为225和75 kg·hm^-2)的净光合速率(P_n)日变化均呈双峰曲线,有明显的光合“午休”现象,而合理的氮磷处理(N₂P₂,N、P分别为300和150 kg·hm^-2)可以减弱甚至使光合“午休”现象消失;“午休”现象的产生是气孔因素与非气孔因素共同作用的结果.随施肥量增加,小麦的P_n、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)和蒸腾速率(T_r)均逐渐增强.磷素对小麦光合作用的影响程度小于氮素,当施磷量超过150 kg·hm^-2时,小麦P_n随施磷量的增加程度有所减缓,甚至下降,各处理中以N₂P₂处理P_n、G_s和水分利用效率与对照差异最显著.表明氮肥对超高产小麦光合日变化有较大的调节作用,磷肥次之,而氮磷肥配施对P_n、G_s、T_r存在极显著的互作效应.当N、P分别为300和150 kg·hm^-2时有利于提高超高产冬小麦的P_n和产量.     

桂西南岩溶区八种适生植物光合性状的变异与关联

为探究岩溶植物的光合生理适应机制，采用Li-6400XT便携式光合作用测量系统，对广西平果市岩溶区8种适生植物的叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(L_s)等光合特征参数进行了测定分析。结果表明：(1)6个光合特征参数在种内和种间均存在不同程度的变异，并且种内变异均大于种间变异。(2)G_s和T_r的变化主要来源于种间变异(46.72%～49.76%),而P_n、C_i、WUE和L_s变化主要来源于种内变异(48.66%～64.50%)。在生活型水平上，P_n、G_s和T_r的种内变异表现为常绿植物小于落叶植物，而C_i、WUE和L_s则相反。(3)各参数的种间变异均表现为落叶植...     

花铃期土壤持续干旱对棉铃对位叶气体交换参数和叶绿素荧光特性的影响

在盆栽条件下,以杂交棉泗杂3号为材料,以花铃期正常灌水\[土壤相对含水量(SRWC)(75±5)%\]为对照,设花铃期SRWC(60±5)%和SRWC(45±5)%持续干旱50 d两个处理,研究棉铃对位叶气体交换参数和叶绿素荧光参数在持续干旱过程中的动态变化和响应机制.结果表明: SRWC (60±5)%处理0～21 d棉铃对位叶的净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、胞间CO₂浓度(C_i)下降,气孔限制值(L_s)上升,叶绿素荧光参数无显著变化,P_n下降的主要原因是气孔限制;处理21～49 d棉铃对位叶P_n持续下降,C_i上升,L_s下降,同时最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P)显著降低,非光化学猝灭系数(NPQ)先升后降,P_n下降的主要原因是非气孔限制;此时叶片PSII系统受到损伤,光合机构及光合酶系统被破坏,同时成铃强度急剧下降,成铃数降低,导致产量下降.SRWC(45±5)%处理0～14 d棉铃对位叶P_n、g_s、C_i显著下降,L_s急剧上升,F_v/F_m、Φ_PSII、q_P无显著变化,P_n下降主要由气孔限制引起;处理14～49 d,棉铃对位叶P_n缓慢下降,C_i上升,L_s下降,F_v/F_m、Φ_PSII和q_P不断降低,而NPQ先升后降,表明P_n下降主要由非气孔限制引起,同时成铃强度急剧下降,成铃数减少,产量降低.本试验条件下,SRWC(60±5)%和SRWC(45±5)%处理下棉花生长的临界胁迫时间分别为21和14 d.     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合作用的影响

通过测定小麦拔节期叶片的光合气体交换参数和光强-光合速率（P_n）响应曲线,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度（760 μmol·mol^-1）下小麦叶片光合作用的影响.结果表明：在长期高大气CO₂浓度下,增施氮肥能提高小麦叶片P_n、蒸腾速率（T_r）和瞬时水分利用效率（WUE_i）;与正常大气CO₂浓度相比,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i增加,气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度(C_i）降低.随光合有效辐射的增强,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i均高于正常大气CO₂浓度处理,G_s则较低,而C_i和T_r无显著变化.高氮水平下小麦叶片G_s与P_n、T_r、WUE_i呈线性正相关,G_s与C_i在正常大气CO₂浓度下呈线性负相关,但高大气CO₂浓度下二者无相关性;低氮水平下小麦叶片的G_s与P_n、WUE_i无相关性,而与C_i和T_r呈线性正相关,表明高大气CO₂浓度下低氮水平的小麦叶片P_n由非气孔因素限制.     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合作用的影响

通过测定小麦拔节期叶片的光合气体交换参数和光强-光合速率（P_n）响应曲线,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度（760 μmol·mol^-1）下小麦叶片光合作用的影响.结果表明：在长期高大气CO₂浓度下,增施氮肥能提高小麦叶片P_n、蒸腾速率（T_r）和瞬时水分利用效率（WUE_i）;与正常大气CO₂浓度相比,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i增加,气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度(C_i）降低.随光合有效辐射的增强,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i均高于正常大气CO₂浓度处理,G_s则较低,而C_i和T_r无显著变化.高氮水平下小麦叶片G_s与P_n、T_r、WUE_i呈线性正相关,G_s与C_i在正常大气CO₂浓度下呈线性负相关,但高大气CO₂浓度下二者无相关性;低氮水平下小麦叶片的G_s与P_n、WUE_i无相关性,而与C_i和T_r呈线性正相关,表明高大气CO₂浓度下低氮水平的小麦叶片P_n由非气孔因素限制.     

不同浓度Ni、Cu处理对骆驼蓬光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以骆驼蓬幼苗为材料,采用盆栽试验研究不同浓度（0、50、100、200、400 mg·kg^-1）Ni、Cu处理对骆驼蓬叶片光合作用、叶绿素荧光特性及生长状况的影响.结果表明： 随着Ni浓度的增加,骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ电子传递量子产率（Φ_PSⅡ）、光化学猝灭系数（q_P）及各项生长指标均呈显著下降趋势,而细胞间隙CO₂浓度（C_i）和非光化学猝灭系数（q_N）呈显著增加趋势,其中P_n的下降主要是由非气孔限制所致;骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、P_n、G_s、T_r、C_i、F_v/F_m、Φ_PSⅡ、q_P及各项生长指标均在50 mg·kg^-1 Cu处理时达到峰值,叶绿素a和b、P_n、G_s、T_r、C_i、F_v/F_m及各项生长指标值在100 mg·kg^-1 Cu处理时仍微高于对照,而后随Cu浓度的增加,光合色素含量、P_n、G_s、T_r、C_i、 F_v/F_m、Φ_PSⅡ、q_P及各项生长指标均呈下降趋势,q_N呈增加趋势,其中P_n的下降主要是由气孔限制所致.     

棘孢木霉组合应用对杨树生长和光合特性影响

为研制复方棘孢木霉菌肥制剂,在大田条件下将等浓度（5×10³cfu·cm^-3土）不同组合的棘孢木霉（Trichoderma asperellum）分生孢子T1（Ta536+Ta4）、T2（Ta536+Ta4+Ta492）和T3（Ta536+Ta4+Ta492+Ta650）根施山新杨（Populus davidiana×P.alba var. Pyramidalis）组培移栽苗,研究棘孢木霉组合施用对山新杨生长及光合特性的影响。方差分析结果表明,诱导时间和不同处理对苗高、地径、叶绿素含量、叶绿素a/b值、P_n、Cond、C_i和T_r均有显著影响（P<0.05）：处理组的山新杨苗高、地径及干物质量均在不同程度上高于对照组（CK）,作用效果为T3 >T2 >T1 >CK;60d时,T3、T2和T1组杨树苗生物量分别比CK增加17.99%、14.28%和10.54%;15d时叶绿素含量比CK分别提高7.79%,6.91%和4.17%;叶绿素a/b值分别比CK提高7.79%、5.84%和4.73%。此外,处理组净光合速率（P_n）、胞间CO₂浓度（C_i）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（T_r）均高于CK,并且处理组的最大净光合速率、表观量子效率以及光饱和点均高于CK。同时,诱导时间和不同处理的交互作用对检测的多数指标（除P_n和C_i外）均具有显著影响（P<0.05）。说明4个棘孢木霉菌株组合施用具有协同作用,能提高菌株对环境条件的适应性,增强促生长和改善光合的作用效果。并且T3组对山新杨苗的影响最大、作用速度最快。     

施肥水平对巨桉幼树叶片气体交换日变化的影响

以巨桉幼树为对象,研究了不同施肥水平(每株施用含N、P₂O₅和K₂O各15%的复合肥0、90、180和270 g)下巨桉叶片的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和水汽压亏缺(V_pdl)日变化,及其叶绿素含量变化,探讨巨桉光合特性与施肥和环境因素之间的关系.结果表明:各处理巨桉叶片P_n的日变化呈“单峰”形曲线,峰值出现在14:00,未出现光合“午休”现象;G_s、T_r和V_pdl的日变化与P_n相同,而C_i的最低值出现在14:00;WUE的日变化呈“双峰”形曲线,峰值分别出现在10:00和14:00.与对照处理相比,施肥处理叶片G_s、P_n、T_r、WUE及叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量平均值分别增加4.6%～15.9%、7.8%～21.8%、4.8%～11.6%、3.2%～8.8%、15.5%～62.0%、14.5%～44.5%和15.3%～57.1%,且随施肥量的增加而增加;而叶片C_i和V_pdl平均值分别降低1.7%～4.6%和6.4%～15.2%,且随施肥量的增加而降低.气温、相对湿度(RH)和光合有效辐射(PAR)与G_s、P_n和T_r,G_s与P_n和Tr均显著相关.施肥可以促进巨桉生长、提高水分利用效率和增加生物固碳能力;气温、RH、PAR和G_s是影响巨桉光合作用和蒸腾作用日变化的主要因素.     

覆盖方式对旱地冬小麦土壤水分的影响

在黄土高原半干旱雨养条件下,研究了不同覆盖方式(夏季覆膜,T₁;秋季覆膜,T₂;小麦碎秆覆盖,T₃;小麦整秆覆盖,T₄;夏季覆膜+麦秆还田,T₅;旧膜二茬利用,T₆;无覆盖对照,CK)对旱地冬小麦土壤水分的影响.结果表明: T₆在各时期、各土层土壤含水量普遍高于CK,其他5个覆盖处理可明显改善开花前0～90 cm土壤墒情,但开花后0～90 cm土层以及全生育期90～200 cm土层含水量普遍低于CK.全生育期0～200 cm土层平均含水量T₆显著高于CK,两者差值为0.9%,其余处理均低于CK.0～200 cm土层平均含水量秸秆覆盖处理高于覆膜处理,旧膜二茬利用高于新覆膜.覆膜处理单位面积籽粒产量较CK提高20.3%～29.0%,秸秆覆盖处理较CK提高5.0%～16.7%,冬小麦产量与生育期耗水量呈显著正相关(r=0.77^*).     

根际CO2浓度升高对网纹甜瓜光合特性及产量和品质的影响

采用雾培植株根际通CO₂处理方式,研究了开花结果期根际CO₂浓度升高对网纹甜瓜光合作用及产量和品质的影响.结果表明：在网纹甜瓜果实发育期间,与350 μL·L^-1（对照）处理相比,根际2500和5000 μL CO₂·L^-1处理的叶片光合色素含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（g_s）、胞间CO₂浓度（C_i）及PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）均不同程度降低,而气孔限制值（L_s）显著提高,且5000 μL CO₂·L^-1处理的变化幅度高于2500 μL CO₂·L^-1处理;单株产量、果实中维生素C和可溶性糖含量显著降低,有机酸含量显著提高.可见,网纹甜瓜果实发育期间根际CO₂浓度超过2500 μL·L^-1时,其光合作用及果实发育会受到显著抑制,从而导致产量和品质降低.
     

太阳辐射减弱条件下冬小麦光合作用和干物质生产的模拟

为了深入了解太阳辐射减弱对冬小麦光合作用及产量的影响,在大田试验条件下设置了自然太阳总辐射(CK)、60%CK、40%CK、20%CK和15%CK5个太阳辐射处理组,同时测定了太阳辐射变化对不同生育期冬小麦光合作用及干物质生产的影响。在此基础上,对单叶光合速率、生理年龄、温度、CO2和叶面积指数等因子的影响函数进行了修订,建立了反映太阳辐射变化对冬小麦光合作用和干物质生产影响的作物生长模型。结果表明:该模型能较好地反映太阳辐射减弱条件下冬小麦光合速率和干物质生产的变化,其中光合速率和总干物质质量的平均相对误差分别为4.1%和8.3%,在水肥充足条件下,与对照CK相比,60%～15%CK处理的冬小麦光合速率和总干物质质量分别下降了23%～48%和35%～57%。     

The Effect of Elevated Ozone Concentrations with Varying Shading on Dry Matter Loss in a Winter Wheat-Producing Region in China

Surface-level ozone pollution causes crop production loss by directly reducing healthy green leaf area available for carbon fixation. Ozone and its precursors also affect crop photosynthesis indirectly by decreasing solar irradiance. Pollutants are reported to have become even more severe in Eastern China over the last ten years. In this study, we investigated the effect of a combination of elevated ozone concentrations and reduced solar irradiance on a popular winter wheat Yangmai13 (Triticum aestivum L.) at field and regional levels in China. Winter wheat was grown in artificial shading and open-top-chamber environments. Treatment 1 (T1, i.e., 60% shading with an enhanced ozone of 100±9 ppb), Treatment 2 (T2, i.e., 20% shading with an enhanced ozone of 100±9 ppb), and Control Check Treatment (CK, i.e., no shading with an enhanced ozone of 100±9 ppb), with two plots under each, were established to investigate the response of winter wheat under elevated ozone concentrations and varying solar irradiance. At the field level, linear temporal relationships between dry matter loss and cumulative stomatal ozone uptake were first established through a parameterized stomatal-flux model. At the regional level, ozone concentrations and meteorological variables, including solar irradiance, were simulated using the WRF-CMAQ model (i.e., a meteorology and air quality modeling system). These variables were then used to estimate cumulative stomatal ozone uptake for the four major winter wheat-growing provinces. The regional-level cumulative ozone uptake was then used as the independent variable in field data-based regression models to predict dry matter loss over space and time. Field-level results showed that over 85% (T1: R² = 0.85 & T2: R² = 0.89) of variation in dry matter loss was explained by cumulative ozone uptake. Dry matter was reduced by 3.8% in T1 and 2.2% in T2 for each mmol O₃·m^-2 of cumulative ozone uptake. At the regional level, dry matter loss in winter wheat would reach 50% under elevated ozone concentrations and reduced solar irradiance as determined in T1, and 30% under conditions as determined in T2. Results from this study suggest that a combination of elevated ozone concentrations and reduced solar irradiance could result in substantial dry matter loss in the Chinese wheat-growing regions.     

Acclimation of winter wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis>, cv. Yangmai 13) to low levels of solar irradiance

Winter wheat is a grass species widely planted in northern and central China, where the increase of aerosols, air pollutants and population density are causing significant reduction in solar irradiance. In order to investigate the adaptation of winter wheat (Triticum aestivum L., cv. Yangmai 13) to low irradiance conditions occurring in the downstream plain of the Yangtze River (China), plants were subjected to four solar irradiance treatments (100%, 60%, 40%, and 20% of environmental incident solar irradiance). Significant increases in chlorophyll (Chl) and xanthophyll (Xan) pigments, and decreases in Chl a/b and Xan/Chl ratios were observed in plants under low light. Light-response curves showed higher net photosynthetic rates (P _N) in fully irradiated plants, that also showed a higher light-compensation point. Shaded plants maintained high values of minimal fluorescence of dark-adapted state (F_o) and maximum quantum efficiency of PSII photochemistry (F_v/F_m) that assess a lower degree of photoinhibition under low light. Reduced irradiance caused decreases in effective quantum yield of PSII photochemistry (Φ_PSII), electron transport rate (ETR), and nonphotochemical quenching coefficient (q_N), and the promotion of excitation pressure of PSII (1 − q_P). The activities of the antioxidant enzymes superoxide dismutase and peroxidase were high under reduced light whereas no light-dependent changes in catalase activity were observed. Thiobarbituric acid reactive species content and electrolyte leakage decreased under shaded plants that showed a lower photooxidative damage. The results suggest that winter wheat cv. Yangmai 13 is able to maintain a high photosynthetic efficiency under reduced solar irradiance and acclimates well to shading tolerance. The photosynthetic and antioxidant responses of winter wheat to low light levels could be important for winter wheat cultivation and productivity.     

秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田光能利用率的影响

研究了秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田光能利用率的影响.结果表明,秸秆覆盖降低了冬小麦的基本苗、分蘖数及生育前期的叶面积指数,但到生育后期,覆盖处理的叶面积指数反而升高.覆盖和灌溉降低了光合有效辐射（PAR）的底层透射率和冠层反射率,使PAR总截获率升高.覆盖和灌溉主要增加了40～60 cm高度的PAR截获率.覆盖处理籽粒光能利用率降低,茎叶光能利用率和总光能利用率升高.     

冬小麦气孔臭氧通量拟合及通量产量关系的比较分析

基于田间原位开顶箱(Open-Top Chambers,OTCs)实验,研究了不同浓度臭氧(O3)处理下(自然大气处理,AA;箱内大气处理,NF;箱内低浓度O3处理,NF+40 nL/L;箱内中等浓度O3处理,NF+80 nL/L;箱内高浓度O3处理,NF+120 nL/L),冬小麦(Triticum aestivum L.)旗叶气孔运动对不同环境因子的响应,并通过剂量反应分析,比较了冬小麦产量损失与累积气孔O3吸收通量(AFstX)和累积O3暴露浓度(AOT40和SUM06)的相关性差异。结果表明:冬小麦旗叶气孔运动的光饱和点和最适温度分别约为400μmol.m-.2s-1和27℃,水汽压差、土壤含水量和O3剂量的气孔限制临界值分别约为1.4 kPa、-100 kPa和20μL.L-.1h-1,超过此临界值时,气孔导度会明显下降。利用Jarvis气孔导度模型对冬小麦旗叶气孔导度和气孔O3吸收通量进行了预测,结果表明Jarvis模型解释了冬小麦实测气孔导度60%的变异性。由于不同时期植物体气孔导度的差异,冬小麦旗叶生长期内累积气孔O3吸收通量(AFstX)呈非线性增加趋势。O3吸收速率临界值(X)为4 nmol.m-.2s-1时,累积O3吸收通量(AFst4)与冬小麦产量的相关性最高(R2=0.76),该数值介于O3暴露指标AOT40和SUM06的剂量反应决定系数(0.74和0.81)之间。与O3浓度指标(AOT40和SUM06)相比,O3通量指标(AFstX)在本试验冬小麦产量损失评价中未表现出明显优势。     

O3浓度升高和太阳辐射减弱对小麦根际土壤微生物功能多样性的影响

采用开顶箱(OTC)法和遮光网技术,设置100 n L/L臭氧熏气与3个辐射减弱梯度结合,模拟臭氧浓度升高和太阳辐射减弱的复合大气背景。用BIOLOG生态测试板,采用孔平均颜色变化率法(AWCD)测定冬小麦根际土壤微生物利用不同碳源的能力,计算微生物群落多样性指数,对不同碳源的利用率进行了主成分分析。两年试验结果显示,臭氧熏气与太阳辐射减弱复合作用,降低了土壤微生物对碳源的利用速度和利用总量;除了聚合物以外其它碳源利用率显著降低;对土壤微生物多样性没有直接的影响;对碳源降解的抑制效应大于增强的O3与减弱的太阳辐射两因素各自的单独作用。太阳辐射减弱20%,一定程度上增加了对聚合物类的分解。O3熏气条件下太阳辐射减弱,糖类、胺类代谢变异度较高,受环境影响较大。     

鲁西北平原冬小麦田臭氧浓度变化特征及对产量的潜在影响和机理分析

近地层高浓度臭氧(O₃)对农作物生长和产量形成有明显的影响。利用在中国科学院禹城综合试验站(山东省)冬小麦(Triticum aestivum)农田生态系统上观测的O₃浓度及微气象资料, 分析了鲁西北平原冬小麦农田生态系统O₃浓度的日变化和季节变化规律, 在此基础上初步分析了O₃浓度与CO₂通量(F_c)的关系, 并用欧洲和美国科学家在实验室得到的O₃浓度-冬小麦产量关系模型估算了O₃对冬小麦产量的潜在影响。结果表明: O₃浓度存在明显的日变化规律, 日最小值和最大值分别出现在7:00和16:00左右。整个观测期间(2011年3-5月)平均O₃浓度为(30.4 ± 20.1) nL·L ^-1(平均值±标准误差); 30 min平均浓度的最大值为93.1 nL·L ^-1。在冬小麦春季生长季节, O₃浓度日平均值呈现逐步增加的趋势, O₃浓度日均增加约为0.17 nL·L ^-1·d ^-1; 白天7 h和12 h平均浓度(M7和M12)分别为45.7和43.1 nL·L ^-1; O₃浓度超过40 nL·L ^-1的3个月累积值(AOT40)为9.8 μL·L ^-1·h; 超过60 nL·L ^-1的O₃浓度累积值(SUM06)为12.6 μL·L ^-1·h; 经过权重修正的O₃污染指标W126为10.1 μL·L ^-1·h。在高浓度O₃ (>60 nL·L ^-1)情况下, CO₂通量与O₃浓度呈现负相关关系, 鲁西北平原O₃对冬小麦光合作用影响的阈值取60 nL·L ^-1比较合适, 该值高于欧洲国家普遍采用的40 nL·L ^-1。基于以上结果, 初步估算得出: 在目前的O₃浓度水平下, 鲁西北平原近地层O₃可能会使冬小麦产量减少5.2%-8.8%。     

杂交粳稻超高产群体的冠层结构特点研究

研究了杂交粳稻超高产群体的苗穗粒结构及干物重在冠层不同层次、不同器官的分布,叶面积配置及光强分布等冠层结构特点．结果表明,杂交粳稻超高产群体冠层总干物重及40cm以下、40～60cm、60～80cm和80cm以上4个层次的干物重分别比常规粳稻高32．29％及29．12％、13．95％、16．45％和100．17％．杂交粳稻叶片(同化器官)与穗(库器官)干重分别占总干物重的248％与12．8％．高于常规稻;而叶鞘与茎(贮藏器官)的干重分别占总干物重的33．6％和28．9％,低于常规粳稻．杂交粳稻超高产群体冠层叶面积配置比较合理,齐穗期40cm以上冠层LAI达5．44．冠层光强上下分布比较均匀,60cm以下冠层光强比常规稻高13．1％～37．0％,而60cm以上冠层光强比常规稻低5．9％～12．2％;20cm、20～40cm、40～60cm和60～80cm各层消光系数分别比常规粳稻低35．1％、13．5％、29．1％和17．2％．     

Yield responses of crops to changes in environment and management practices: Model sensitivity analysis. II. Rice,wheat, and potato

This paper is a continuation of our prior examination of yield responses of maize (Terjung et al., 1984b). The analysis of the response of the model YIELD to changes in a variety of basic environmental and decision-making inputs was continued for paddy rice, winter wheat, and early potato. As before, temperature, solar radiation, and relative humidity regimes were analyzed during a growing season along with different water application strategies, irrigation frequencies, soil types, and wind regimes. Among the results, yield decreased on the average by 4.9% (rice) and 6.0% (wheat) per 1 (C) increase in air temperature. A 1% change in solar radiation resulted in an average of 1% (wheat) and 0.4% (rice) change in yield. Analogous changes in relative humidity caused yield changes of about 0.8% and nothing for wheat and rice, respectively. For all crops, the relationship between irrigation frequency and yield increase was near-linear for large irrigation intervals. This linearity vanished under high frequency waterings. With respect to irrigation amounts, 1 mm/ha of applied water was related, on the average, to 75 (potato), 19 (grain corn), 8 (rice), and 6 kg/ha (wheat) of harvestable yield.     

未来10年黄土高原气候变化对农业和生态环境的影响

利用区域气候模式PRECIS输出的未来A2和B2气候情景及基准气候时段逐日资料,选择生态环境极其脆弱的黄土高原为研究区,分析了未来10a黄土高原气候变化特征及其对主要农作物和生态环境的影响。结果表明,未来10a,黄土高原光热资源增加,降水量减少。增温将对冬小麦和春玉米产量影响较大,对马铃薯产量的影响程度可能较小,但降水量减少对主要农作物的产量都有较大影响。在主要作物品种不发生较大变化的前提下,作物生育期太阳辐射和积温增加可能导致生育期需水量增加10%-15%,冬小麦、春玉米和马铃薯的播期分别延迟或提前1-3d,收获期提前1-2d,生育期缩短3-5d,可能引起冬小麦和春玉米气候产量下降50%-100%。未来10a,降水量减少可能导致草地盖度的增幅下降和人工林地稀疏化,引起黄土高原片状水力侵蚀程度下降。但突发性暴雨洪水和土地利用现状改变可能增强切沟溯源冲蚀能力,增加了黄土高原水土流失和农田及道路被冲毁的风险。