棉-粮-油菜宽带轮作提升作物产量和光能利用率

棉-粮-油菜宽带轮作种植模式,能够充分利用农田资源,但种植体系内不同作物光能资源利用特性尚不明确。本研究在田间设置棉花单作(对照)、小麦-玉米一年两熟(对照)和棉花-小麦-玉米-油菜宽带轮作(以下简称“宽带轮作”) 3种种植模式,测定棉花、玉米和小麦的产量、地上部干物质重以及叶面积指数、消光系数、光能截获量等指标。结果表明,与棉花单作比较,棉花宽带轮作单位面积产量和地上部干物重分别显著增加15.20%和10.35%。与小麦-玉米一年两熟比较,玉米和小麦宽带轮作的单位面积产量分别显著增加21.61%和11.53%,玉米地上部干物质重显著增加6.17%。7月16日(盛花期)至9月13日(吐絮期),棉花宽带轮作叶面积指数比棉花单作显著增加7.21%~12.76%, 7月24日(盛花期)和8月4日(盛铃期),棉花宽带轮作光能截获率比棉花单作分别显著降低3.59%和3.24%。玉米和小麦宽带轮作的叶面积指数、消光系数和光能截获率未发生显著变化。与棉花单作、小麦-玉米一年两熟比较,棉花宽带轮作和玉米宽带轮作的全生育期光能截获量分别显著降低3.14%和显著增加0.76%,小麦宽带轮作的全生育期光能截获量未发生显著变化,棉花、玉米和小麦的光能利用率分别显著增加18.81%、6.76%和14.10%。本试验条件下,边行优势和轮作效应同时发挥作用增加了棉花、玉米和小麦的单位面积产量以及棉花和玉米的地上部干物质重,改善作物干物质的积累和分配,进而提升棉花、玉米和小麦的光能利用率。该研究明确了棉-粮-油菜宽带轮作对作物产量和冠层光能利用率的影响,可为该模式的推广应用提供理论基础。

不同小麦品种光能利用特征及产量构成差异

光能利用不仅是小麦品种资源的重要反应参数,而且是其干物质生产及籽粒产量形成的生理基础。以近10年河南地区栽培的10个主要冬播小麦品种为实验材料,探讨了各品种小麦的光能利用特征及产量效应。结果表明:天麦535和伟隆169的净光合速率P_(n)与蒸腾速率T_(r)较高,显著高于圣源608、周麦28、百麦5811、百农889、郑麦22的P_(n)与T_(r);光能利用各指标对产量的贡献依次为P_(n)>T_(r)>胞间CO_(2)浓度C_(i)>叶面积指数LAI>气孔导度G s>冠层开度DIFN>叶倾角MTA,表明P_(n)对小麦籽粒产量的直接效应最大,其次为T_(r);产量排序为天麦535>滑育麦1号>伟隆169>百麦5811>百农889>郑麦132>郑麦22>百农201>周麦28>圣源608,其中天麦535的产量、P_(n)和T_(r)最高。笔者比较了不同冬小麦品种在抽穗期的光能利用相关指标及籽粒产量,旨在探究该地区不同小麦品种的光合机制,为高光效小麦品种天麦535在该地区的推广提供理论参考。

多中心干树形对苹果光能利用的影响

以三年生“维纳斯黄金/M9”苹果树为试材,采用多中心干形与自由纺锤形2种整形修剪的方法,研究了2种树形对苹果树体光能利用的影响,以期为我国苹果的生产提供参考依据。结果表明:2种树形在消光系数并无明显差异;多中心干形提高了0~100 cm高度光合有效辐射下叶幕整体的光能截留量,但透光率低于自由纺锤形;多中心干形的光谱吸收优于自由纺锤形;多中心干形提高了生长季节上与下部叶片光合速率,且光合速率季节变化更稳定;多中心干形不同类型枝条群体光合日变化均优于自由纺锤形,单枝光合总量也提高。综上所述,“维纳斯黄金/M9”采用多中心干形,可以显著提升整株树的光合性能与光能截留量,促进树体生长。

强筋小麦群体结构、光能利用及籽粒产量对种植密度与追氮模式的响应

为探索强筋小麦高产高效的种植密度及追氮模式,以强筋小麦品种师栾02-1为供试材料,采用裂区试验,种植密度为主区(设置180万、240万、300万、360万和420万株·hm^(-2)五个密度水平),追氮模式为副区(设置拔节期单追、拔节期+开花期分追两种模式),分析了氮密互作对强筋小麦群体大小、光能利用及产量的影响。结果表明,随种植密度的增加,小麦拔节期植被指数和总茎数逐渐提高,花后21 d各层次光合有效辐射透射率则不断降低;在300万~360万株·hm^(-2)密度基础上增加或降低种植密度对开花期总茎数、花后28 d植被指数、灌浆中后期旗叶净光合速率以及籽粒产量均无显著提升效果。与拔节期+开花期分追相比,拔节期单追氮肥有利于提高小麦拔节期植被指数、开花期总茎数、花后21~28 d的旗叶净光合速率、穗数和籽粒产量。与追氮模式和氮密互作相比,种植密度是调控强筋小麦师栾02-1群体结构、光能利用及籽粒产量的最主要栽培因素。合理密植配合拔节期单追氮肥具有协同提高强筋小麦籽粒产量和光能利用的潜力。本试验条件下,种植密度为300万~360万株·hm^(-2)配合拔节期追氮是强筋小麦师栾02-1获得、高产高效的最优模式。

播期对宁夏引黄灌区不同品种青贮玉米光能利用及生物产量的影响

为探究播期对宁夏引黄灌区麦收后复种不同品种青贮玉米光能利用和生物产量的影响,采用裂区试验设计,选择早熟‘科沃028’(Z)和中晚熟‘利合629’(W)2个青贮玉米品种为主区,设置麦收后3(S1,6月28日)、6(S2,7月1日)、9 d(S3,7月4日)3个播期为副区,共计6个处理,研究不同播期对不同品种青贮玉米光能利用、干物质积累及生物产量的影响,并拟合推测不同品种青贮玉米的最适播期及收获期。结果表明:Z较W处理整体上有更高的叶面积指数(LAI)、光能利用率(LUE)、光合生产潜力开发度(r)、干物质积累量(DM)和生物产量(BY)。Z处理整个生育时期LAI大小顺序均为ZS1>ZS2>ZS3。在生育后期(麦收后95 d),ZS3处理的植株底部透光率(BLT)和LUE较ZS1和ZS2处理分别显著提高13.81%、5.40%和15.02%、23.49%(P<0.05);麦收后107 d,ZS1和ZS2处理的BY与麦收后100 d相比分别显著下降22.47%和17.37%(P<0.05)。各处理在其最适收获期收获,产量大小顺序为ZS1>ZS2>ZS3>WS2>WS1>WS3。相关性分析结果表明2个品种LUE均与其BY呈极显著正相关关系(P<0.001),而与r呈极显著负相关关系(P<0.001)。主成分分析发现ZS2处理综合评价最优。综上所述,建议宁夏引黄灌区早熟品种生长85 d后(麦收后6~8 d播种)收获,而中晚熟品种生长86 d后(麦收后5~6 d播种)收获。

二氢赤霉素对不同增密条件下蜀麦133冠层光能截获和产量的影响

为探究新型赤霉素抑制剂“二氢赤霉素”对不同增密条件下小麦冠层光能截获和产量的影响,于2021—2023两个生长年度选用国审小麦品种蜀麦133在成都大邑县开展二因素裂区大田试验,主区密度分别为250万株hm^(-2)(常规密度,B1)、300万株hm^(-2)(增密20%,B2)、350万株hm^(-2)(增密40%,B3)和400万株hm^(-2)(增密60%,B4),副区分别为喷施清水(CK0)、200 mg L^(-1)多效唑-甲哌鎓混合剂(CK1)、100 mg L^(-1)二氢赤霉素(C2)和200 mg L^(-1)二氢赤霉素(C3)。结果表明,增密导致小麦冠层光环境变差,从B1增密到B4,小麦叶面积指数(LAI)和上部光能截获率(IPAR)分别增加16.7%~61.0%和10.3%~17.9%;旗叶面积、叶夹角、叶绿素含量、下部IPAR和净光合速率分别降低8.5%~16.8%、3.5%~11.2%、1.6%~6.1%、4.2%~12.0%和2.2%~7.3%。喷施二氢赤霉素显著改善小麦冠层结构,C3显著降低各密度下的旗叶叶面积、叶夹角和上部IPAR,分别达18.5%、17.0%和19.1%;显著提升叶绿素含量、LAI、下部IPAR、光能转换率和光能利用率,分别达18.7%、21.5%、62.2%、23.1%和26.6%。二氢赤霉素显著增加籽粒占比和花后干物质积累量,C3显著提升分别达36.4%和13.3%。增密显著增加有效穗数达23.7%,降低穗粒数和千粒重。喷施二氢赤霉素进一步提升增产潜力,C3显著增加有效穗数、穗粒数、收获指数和产量分别达4.4%、12.4%、10.3%和8.5%。因此,二氢赤霉素对增密后的小麦冠层光环境具有显著改善作用,有效提高小麦光能截获率与光能利用率,增加花后干物质积累,显著提高籽粒产量。在本试验条件下,增密到300万株hm^(-2)配施200 mg L^(-1)二氢赤霉素产量最高。

风能光能相结合的海上浮动平台发电系统研究

设计海上风电相结合的浮动平台发电系统。该平台采用半潜式结构,并运用组合结构实现稳定性。该平台设计总质量为23 779 t,排水量为27 279 t,平台底部浮筒柱间隔为48 m,顶部为120 m×120 m×250 mm的混凝土支撑板,用来支撑总功率为2 MW的光伏板,风机为东方风10 MW海上风电机组。该结构的稳性计算结果显示:调整浮筒与压水板,得到适合稳性的方案。风荷载计算结果显示:风速为24 m/s时,对风机塔筒、风机叶片、海上平台和光伏板的总荷载为148 692 kN、96 735 kN、365 241 kN和215 847 kN。波浪载荷的计算结果显示:相位角为1.570 8时,最大Morison力为3 809.58 kN。海上发电平台的费用估算结果显示:海上发电平台的平均造价为12 479.85元/kW,低于目前行业平均造价,节约了风电平台建造的开支。

基于大气CO_(2)浓度升高对植被最大光能利用率的模拟及CASA模型的改进

[目的]为了在大气CO_(2)浓度不断升高的背景下准确估算植被净初级生产力(NPP)。[方法]在Carnegie-Ames-Stanford Approach(CASA)模型中引入CO_(2)浓度因子,来模拟不同植被类型的最大光能利用率,并在此基础上对改进后模型的NPP估计潜力进行探索。[结果]2000-2020年,年平均大气CO_(2)浓度在中国陆地范围均表现为显著升高趋势,平均增幅为2.14μmol/(mol·a);纳入CO_(2)胁迫因子后,植被类型按最大光能利用率从大到小为农田>常绿阔叶林>混交林>针叶林>灌丛>湿地>草地(1.85,1.69,1.30,0.87,0.52,0.40,0.40 g/MJ);CASA_CO_(2)模型对NPP的估算精度相比于原CASA模型得到提高,CASA_CO_(2)模型在植被水平和综合水平的NPP模拟值与实测值之间的R^(2)分别提升-0.1%~3.7%和0.5%,RMSE分别降低0.3%~9.2%和0.7%,年NPP估算结果的RMSE降低1.9%;CASA_CO_(2)模型改善CASA模型对整体NPP的低估,由10.62%降至9.81%,CASA_CO_(2)模型对春季、秋季和冬季的整体NPP分别低估5.11%,2.72%,2.51%,夏季高估0.53%。[结论]在模型中考虑CO_(2)浓度变化对植被的影响,可以提高NPP估算的精度。

玉米种植密度对光能利用和产量的效应

研究了玉米种植密度对光能利用与产量效应的影响,重点基于平坝田河谷区、盆地区进行研究结果的对照。结果表明高产优质多抗广适的玉米新品种中单808在5000株/亩的密度下具有较高的产量,4000株/亩的密度下玉米株高、穗长及穗重具有一定提升。3000株/亩与6000株/亩的种植密度,则不利于提升玉米对光能的利用与产量,部分玉米的生长质量与品质较差,导致玉米作物的经济价值下降。

天合光能预计2023年净利润52.7亿元至58.3亿元

1月30日晚间,天合光能披露业绩预告,公司预计2023年净利润为52.7亿元到58.3亿元,同比增加43.27%到58.36%,扣非净利润为54.7亿元到60.4亿元,同比增加57.83%到74.44%。关于业绩变化原因,天合光能提到,报告期内,受益于N型先进产能的大幅提升,公司TOPCon组件产品的销售占比显著提高;公司大功率210系列光伏产品销售大幅提升并得到市场认可;公司自产N型硅片产能的逐步释放进一步降低公司组件产品的综合成本。

带状间作不同带间距对玉米光能利用的影响

【目的】探究玉米单株生长环境一致情况下,不同玉米带间距离对带状间作玉米光能利用的影响。【方法】于2021—2022年,以传统间作(1M1S、2M1S)和玉米-大豆带状间作(2M2S、2M3S、2M4S)为研究对象,设置5种玉米带间距离,分别为1 m(1M1S,1行玉米﹕1行大豆)、1.2 m(2M1S,2行玉米﹕1行大豆)、1.6 m(2M2S,2行玉米﹕2行大豆)、2 m(2M3S,2行玉米﹕3行大豆)、2.4 m(2M4S,2行玉米﹕4行大豆),另外设2种单作玉米为对照,单作玉米行距分别为80 cm(M80)和40 cm(M40),分析光环境的差异对玉米光能截获和光能利用率(RUE)的影响。【结果】与单作玉米相比,带状间作改善了玉米冠层中下部的透光率,显著提高玉米的叶面积和光能利用率,增加玉米干物质积累,使玉米叶片保持较高的净光合速率,促进产量的增加。随着玉米带间距离的增加,玉米中下部的透光率升高,带状间作2M2S、2M3S和2M4S处理较单作M80和M40处理分别升高30.67%、20.62%、10.10%和112.70%、96.35%、79.23%。2M4S处理由于玉米占地面积最少,导致单位土地面积上玉米光能截获最小,分别低于单作M80和M40处理44.72%和53.54%,但2M4S处理的单株光能利用率分别是单作M80和M40的1.14和2.16倍。带状间作2M2S、2M3S、2M4S处理的产量较单作M80和M40处理分别提高4.97%、10.47%、13.43%和50.05%、57.08%、61.31%。【结论】在玉米单株生长环境一致时,玉米带间距离的增大改善了玉米冠层中下部的透光性,增大了玉米的叶面积,使叶片保持着较高的净光合速率和光合产物的累积,进而提高了玉米的光能利用率。2M4S处理玉米中下部透光率最大,玉米的净光合速率和干物质积累最高,导致光能利用率和产量优势最高。

“减穴稳苗”田间配置对西南稻区水稻冠层结构和光能分布的影响

【目的】明确“减穴稳苗”田间配置对西南稻区杂交籼稻冠层结构和光能分布特征的影响,从而为“减穴稳苗”田间配置在西南稻区的推广应用提供理论和实践依据。【方法】在温江和汉源2个生态点设置田间试验,采用单因素随机区组设计,设常规密植田间配置(THDP,行穴距30.0 cm×12.0 cm,每穴1.5苗,单、双苗错穴移栽)和“减穴稳苗”田间配置(ISRH,行穴距30.0 cm×24.0 cm,每穴3苗)两种配置,研究了不同田间配置对水稻冠层结构、冠层光能分布以及光合特性的影响。【结果】(1)较常规密植,减穴稳苗显著提高了两生态点单穴茎蘖数,使抽穗期水稻上三叶的叶倾角下降了0.93%~3.97%,进而使单穴叶面积和冠层幅度显著增加80.39%和28.99%。(2)减穴稳苗改善了水稻冠层中下部通透性,使温江生态点冠层3~40 cm处的透光率提高了18.08%~42.55%,汉源生态点冠层3~100 cm处的透光率提高了5.49%~44.22%,进而使抽穗至成熟期冠层底部的日辐射量和光照度分别提高46.74%和11.54%~75.63%。(3)较常规密植,减穴稳苗有效提高了水稻上三叶的光合能力,剑叶、倒2叶和倒3叶的净光合速率分别提高了16.96%~30.33%、9.35%~16.62%和12.93%~32.76%。【结论】采用减穴稳苗田间配置可有效改善宜香优2115的冠层结构,使冠层中下部的透光率明显提高,进而增加冠层底部光能供给,显著提升水稻上三叶的净光合速率。

绿洲灌区春小麦光能利用与水分生产效益对秸秆还田方式的响应

针对干旱灌区作物生产中光资源浪费和水分生产效益低等问题,研究不同秸秆还田方式对春小麦光能利用率、灌溉水生产力及经济效益的影响,以期为该区筛选适宜春小麦生产的秸秆还田方式提供依据。2014—2016年,在甘肃省武威绿洲农作基地以春小麦秸秆还田为研究对象,传统翻耕无秸秆还田为对照,设4个处理,包括免耕25~30cm高茬收割秸秆覆盖(NTSM)、免耕25~30cm高茬收割秸秆立茬(NTSS)、传统翻耕25~30cm高茬收割秸秆还田(CTS)、传统翻耕无秸秆还田(CT,对照),以期为该区筛选适宜春小麦生产的秸秆还田方式提供依据。结果表明,秸秆还田(NTSM、NTSS、CTS)较CT提高平均叶面积指数(MLAI)达到14.6%~17.2%、10.4~11.9%、7.3%~9.4%,提高总叶日积(LAI-D)达到14.6%~17.6%、9.2%~12.3%、8.3%~9.8%, NTSM较NTSS提高MLAI与LAI-D分别为6.6%~7.1%和5.9%~7.2%,NTSM处理利于扩大春小麦光合源。NTSM、NTSS较CT降低了春小麦孕穗期之前MLAI与LAI-D分别为6.1%~7.6%、4.6%~9.8%和6.0%––7.6%、8.1%~10.4%;相反,NTSM、NTSS较CT提高了春小麦孕穗期之后MLAI分别为38.9%~45.1%、30.7%~32.6%,春小麦灌浆期至成熟期LAI-D分别提高37.0%~47.5%、28.6%~33.9%,且NTSM较NTSS提高MLAI与LAI-D分别为6.2%~9.4%和6.5%~10.1%, NTSM有效调节了春小麦生育期内光合源动态关系,利于花后籽粒灌浆。NTSM、NTSS、CTS较CT春小麦分别增产18.6%~27.3%、16.6%~24.9%、10.2%~18.7%,光能利用率分别提高7.8%~12.2%、6.5%~11.2%、6.2%~8.4%,单方灌溉水利用效率分别提高18.6%~27.3%、16.6%~24.9%、10.2%~18.7%,以NTSM增产与提高水热利用效率幅度较大,具有高效利用土壤水热资源的优势。同时, NTSM、NTSS较CT总投入减少6.5%~7.3%,总产值提高11.4%~19.3%和8.6%~17.2%,纯收益提高32.2%~41.5%和27.8%~37.6%, NTSM因较少的资源投入和较高的经济效益而获得较高的产投比和单方灌溉水效益, NTSM较CTS与CT产投比提高14.2%~16.9%与19.1%~28.8%,单方灌溉水效益提高16.5%~23.1%与32.2%~41.5%。因此,免耕25~30 cm高茬收割秸秆覆盖是河西绿洲灌区提高春小麦光能利用和灌溉水生产效益的理想秸秆还田方式。

杨树和栓皮栎日光诱导叶绿素荧光及光能利用率的比较

为探究杨树与栓皮栎光合光能利用率(LUEp)和荧光光能利用率(LUEf)关系的日内变化及种间差异,从光能分配的角度进一步深入理解日光诱导叶绿素荧光(SIF)与总初级生产力(GPP)的关系,以典型落叶阔叶林树种杨树(Populus alba×Populus gllandulosa)和栓皮栎(Quercus variabilis BI.)幼苗为对象,在相同土壤水分和养分条件下,观测研究不同树种SIF、净光合速率(Pn)与LUEp/LUEf对光合有效辐射(PAR)响应的异同。结果表明:(1)SIF受PAR驱动,二者呈显著正相关关系,杨树和栓皮栎线性拟合决定系数(R2)分别为0.965和0.973,且杨树具有更高的LUEf;Pn随PAR的增加逐渐饱和,杨树光饱和点明显高于栓皮栎,分别为998.59和674μmol CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)。(2)杨树和栓皮栎Pn均随着SIF的增大呈先上升变化,之后杨树的Pn逐渐饱和,栓皮栎则缓慢下降。(3)LUEp与LUEf呈显著负线性相关关系,LUEp/LUEf随光强的增加呈指数型逐渐下降趋势,变化规律及大小在树种间不存在明显差异。研究结果说明,在日内随PAR的升高,LUEf变化较小,而LUEp则下降明显,光能分配向碳固定的比例下降,因此,Pn在强光下饱和,SIF与GPP在日内尺度表现出指数型相关关系,且该指数型关系在树种间一致。

别藻蓝蛋白β亚基基因在莱茵衣藻中重组表达及其对光能传递的影响研究

为了探究别藻蓝蛋白与类囊体膜光合系统之间的光能传递规律,及其与异源类囊体膜光合系统之间光能转移的可能性,本研究构建了含有钝顶节旋藻(Arthrospira platensis)的别藻蓝蛋白β亚基基因(apcB),及合成藻蓝胆素的血红素氧化酶基因(ho)和铁氧还蛋白氧化还原酶基因(pcyA)的转化载体pHyg3-apcB-ho-pcyA,利用玻璃珠转化法将其导入莱茵衣藻中。聚合酶链式反应筛选验证阳性转化藻株,Southern Blot结果表明基因apcB、ho、pcyA成功转化入莱茵衣藻基因组中。而后将转化藻株与对照藻株均置于高光(50μmol·m^(-2)·s^(-1))和低光(25μmol·m^(-2)·s^(-1))条件、白光和绿光条件中培养,并检测别藻蓝蛋白β亚基的表达、总叶绿素含量、77 K低温荧光、光系统表观电子传递效率、生物量变化。结果显示:实时定量PCR分析和Western Blot检测表明外源基因apcB,pcyA和ho均在转基因藻株Cr-ApcBHP中得到了转录表达。高光和低光条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)位置处的荧光峰均显著高于对照莱茵衣藻藻株CC-849,绿光中PSⅡ荧光峰(波长为690 nm)显著高于对照藻株;高光与低光和白光与绿光条件下转基因藻株的光系统Ⅱ的表观电子传递速率(ETRPSⅡ)值均高于对照藻株,但生物量并未见明显提高。这些结果表明转基因莱茵衣藻中可能存在自重组别藻蓝蛋白到光系统核心的光能传递,但是吸收的光能没有达到促进生物量积累的作用。本研究为利用重组表达蓝藻藻胆蛋白提高异源类囊体膜的光合作用进行了尝试。

基于地面通量观测与MODIS数据估算玉米光能利用率

基于地面通量数据和中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)数据,对玉米农田生态系统光能利用率(Light Use Efficiency, LUE)进行反演和分析。通过地表碳通量资料构建了玉米农田生态系统的LUE模型,分析了LUE的变化规律;通过比较不同参照波段、不同传感器角度下计算的MOIDS光化学反射植被指数(Photochemical Reflectance Index, PRI)与LUE间的关系,构建了MOIDS PRI反演玉米LUE的模型。结果表明:(1)玉米LUE呈现出明显的季节和日尺度上的变化规律,季节变化表现为单峰形,白天的LUE呈现出“U”型变化规律;(2)相比较NDVI,PRI反演植被LUE有明显优势,利用MODIS PRIS与LUE的较好相关性,建立了PRI488、PRI551和PRI667模型进行LUE反演;(3)经比较,MODIS PRIS反演LUE时最适合的为PRI551模型,其全向散射的模型具有通用性,而如果区分出后向散射数据则采用相应的PRI551后向散射模型更好;(4)利用LUEa与全天平均LUEd拟合模型与MODIS PRI551瞬时模型联合,可实现对日尺度的光能利用率的反演,其推广应用前景值得期待。

螺旋藻细胞培养与光能利用的关系

对钝顶螺旋藻 (SpirulinaplatensisGeitler)细胞培养体系的光衰减以及连续培养条件下藻细胞生长对光能的利用特性进行了分析 ,结果表明 :改进的Lambert Beer定律I =I0 exp( -αxL) 可较好地描述细胞浓度及光程对光衰减的综合影响 ;引入平均光强和细胞平均比消光量概念 ,借鉴Monod方程形式 ,较好地描述了它们与比生长速率之间的关系 ,并求得最大比生长速率 μm、光强半饱和参数kI、光能维持系数m和得率系数YG分别为 μm=1.75 /d ,kI=1.45 3× 10 3 lx,m =4.188× 10 -2 mW/(cm2 ·OD560 ·h) ,YG=3.637× 10 -3 (OD560 ·cm2 ) /mW。

基于双叶光能利用率模型反演毛竹总初级生产力研究

毛竹林是重要的碳库之一,准确估算毛竹总初级生产力(GPP)对评估毛竹在碳中和中的贡献有重要意义。本文利用2011—2014年安吉通量塔观测气象数据和遥感数据驱动双叶光能利用率DTEC(diffuse-fraction-based two-leaf terrestrial ecosystem carbon flux model,DTEC)模型模拟安吉毛竹8 d尺度GPP,估算毛竹GPP,有助了解毛竹林对气候变化以及人类活动的影响。本研究不仅考虑光饱和效应,还采用实测叶面积校准的LAI(leaf area index,LAI)产品(LAIi)驱动模型,最后将模拟GPP与实测GPP进行精度分析。结果显示:DTEC模型在估算毛竹的GPP上精度高于MOD17算法。相比MOD17算法,DTEC的拟合RMSE(root mean square error,RMSE)由1.95 g·C/(m^(2)·d)下降到1.41 g·C/(m^(2)·d),拟合RMSEr(relative root mean square error,RMSEr)由41.80%下降到30.25%;相比MOD17算法,DTEC的验证RMSE由2.44 g·C/(m^(2)·d)下降到2.24 g·C/(m^(2)·d),RMSEr由55.59%下降到50.91%。相比MODIS LAI,采用LAIi产品驱动DTEC模型时,拟合和验证阶段的精度均提高,其中拟合RMSE下降了0.10 g·C/(m^(2)·d),RMSEr下降了2.12%;验证RMSE下降了1.01 g·C/(m^(2)·d),RMSEr下降了22.78%。耦合了光饱和效应的DTEC-GPPmax模型,在使用LAIi产品驱动时,反演毛竹GPP精度最高,拟合RMSE为1.09 g·C/(m^(2)·d),RMSEr为23.40%;验证RMSE为1.18 g·C/(m^(2)·d),RMSEr为26.81%。本文考虑光饱和效应和使用LAIi产品驱动模型均能提高毛竹GPP模拟精度。上述成果为区域尺度准确反演毛竹GPP提供一种有效方法,便于评估其碳汇价值和生态经济价值。

不同产量水平麦田小麦冠层光能利用和干物质积累特性研究

为深入实施藏粮于地战略,提高小麦产量,本试验以高产小麦品种烟农1212为供试材料,研究每公顷产10500 kg(S)、9000 kg(H)和7500 kg(M)水平麦田小麦光能利用和干物质积累转运的差异。结果表明:S麦田拔节期至成熟期群体总茎数显著高于H和M麦田,开花期叶面积指数达8.9,开花期冠层光合有效辐射截获率高达96.85%并分别比H和M麦田显著高出6.00%和11.71%,开花后光能利用率和光能转化率分别比H和M麦田显著高出7.85%、17.65%和4.25%、10.28%。S麦田越冬期至成熟期干物质积累量显著高于其他麦田,开花后同化物在籽粒中的分配量达8163.03 kg/hm^(2),分别比H和M麦田显著高出38.15%和102.51%;S麦田单位面积穗数、穗粒数和千粒重分别达689.95万/hm^(2)、39.79粒和48.83 g,单位面积穗数、千粒重分别较H和M麦田显著提高12.67%、27.14%和6.73%、10.68%,S麦田产量达11280.54 kg/hm^(2),较H和M麦田分别显著提高19.64%和51.68%。在10500 kg/hm^(2)产量水平麦田,小麦光能利用率显著提高,促进了开花后干物质的积累,通过提高穗数和千粒重获得高产。

基本苗和行距对山农38小麦产量和光能利用的影响

为了完善新品种山农38栽培技术以便大面积推广,试验设置了5个基本苗和3个种植行距共15个处理,研究分析不同基本苗和行距对小麦产量形成、相关光合指标和辐射利用率的影响。结果表明:基本苗处理对各指标影响较大,差异显著,行距次之。225万株/hm^(2)基本苗和23 cm行距在本试验条件下产量构成合理,获得高产。同一时期群体光合速率随着基本苗和行距的增加而增加,随生育期光合速率逐渐下降,基本苗和行距的加大使下降幅度降低。气孔导度和蒸腾速率变化规律一致,与胞间CO_(2)浓度相反,随生育期呈现先增高后降低的趋势,随着基本苗的增加逐渐增加。Fv/Fm只有在B5高密度处理下明显降低,其他处理相差不大。有效辐射量和光辐射截获率随基本苗的增加而增加,随行距的增加而降低,高密度处理下的有效辐射量和光辐射截获率差异不显著,高密度处理下同一基本苗处理下的行距处理差异不显著。