灌溉和干旱及氮素水平对孕穗期冬小麦冠层光分布影响

探讨灌溉和干旱以及氮素对多穗型和大穗型小麦的冠层光分布的影响,为作物生长模型提供参数。通过试验,以氮素3个主处理,灌溉和干旱2个副处理,采用多穗型‘济麦22’和大穗型‘鲁麦21’为试材,使用美国CI-110型冠层分析仪测定孕穗期、开花期和灌浆期的冠层光分布数据。结果显示,不同类型冬小麦,随着生育期推进,MLA呈现先下降,再上升,同一氮素水平,灌溉增加MLA;孕穗期的TCRP值‘鲁麦21’大于‘济麦22’,随着天顶角增加,两个品种不同氮素,灌溉或干旱的TCRP均下降;TCDP在两个品种不同氮素、灌溉或干旱,都呈现先下降,再上升;K值随着天顶角增加都呈上升趋势。施氮和灌溉对冬小麦孕穗期的冠层光分布产生促进作用。灌溉和增加氮肥,可提高孕穗期叶面积指数LAI,增加叶面倾角MLA,在7.5°和22.5°天顶角时,TCRP值小穗型品种呈增加趋势;TCDP在高N、中N和低N时,无论是灌溉还是干旱,TCDP都呈现先下降,再上升趋势;K值随着天顶角的增加,呈现上升趋势。研究表明,大穗型冬小麦品种在生育前期要减少氮肥使用和适度干旱,多穗型冬小麦的氮肥和水分供给应早于大穗型冬小麦品种,这样才有利于冬小麦孕穗期合理的冠层光分布。本研究结论对于黄淮海冬麦区不同类型冬小麦品种肥水科学管理有一定的指导意义。

带叶去雄对玉米大豆复合种植体系玉米冠层光分布及产量的影响

以玉米品种登海710、大豆品种中黄13为供试材料,在大豆玉米行比6∶4带状复合种植模式下,研究玉米带边行带叶去雄对玉米产量及群体质量的影响。结果表明,在大豆玉米行比为6∶4,且玉米行距设置为40 cm-80 cm-40 cm的大豆玉米带状复合种植模式中,玉米开花期边行与中间行长势存在一定差距,边行带叶去雄提高了距离地面140~260 cm冠层的透光率及100~180 cm处冠层截光率,改善了群体中上部冠层光照条件;带叶去雄处理边行在玉米成熟期干物质积累量较对照高6.48%、中间行高3.78%,有效地提高了玉米带边行与中间行的干物质积累量。本研究说明在6∶4带状复合种植模式下玉米边行带叶去雄改善了群体中上部冠层光照条件,促进了干物质积累,增加了中间行千粒重及穗粒数,是获得高产的有效措施。

枣棉间作下不同果枝类型和密度对棉花群体光分布和棉铃空间分布的影响

探究枣棉间作条件下不同果枝类型和密度对棉花群体光分布和棉铃空间分布的影响,以期为不同果枝类型的棉花筛选出适宜的种植密度。采用裂区试验,主区为品种(P1:新陆中82号,P2:新陆中41号),副区为密度(12万、15万、18万、21万、24万株/hm^(2)),分析不同果枝类型和密度对棉花群体光分布和棉铃空间分布的影响。结果表明,随着密度的增加,叶面积指数逐渐增大,冠层开度减小,同一冠层的光照度逐渐减小,光截获率逐渐增大;P1品种比P2品种的叶面积指数大,垂直方向P1品种比P2品种的光照度下降速度快、光截获率增加快;随着密度的增大,果枝数逐渐减少,内、外位铃的成铃率降低,且内位铃的成铃率逐渐向中下部集中。综合叶面积指数、光强分布、光截获率等分析,P1品种适宜密度为18万株/hm^(2),P2品种适宜密度为21万株/hm^(2)。

中小学教室照明空间光分布的研究

本研究提供了中小学教室照明空间光分布的三种照明灯具技术方案,可根据不同的产品市场定位和需求,针对性地开发相应产品。通过动态配光、局部调光、固定配光三种方式,可以有效调节教室照明的空间明亮度和节律刺激,兼顾照明指标需求和能耗的考虑,实现更加健康、舒适、节能的教室照明环境。

水稻卷叶性状生理生态效应的研究Ⅰ.叶片姿态、群体构成及光分布特征

以珍汕 97B为遗传背景的两个卷叶近等基因系分别与明恢 6 3所配叶片为半卷及平展的杂交组合为材料 ,进行栽培密度试验 ,对其叶片姿态及群体结构进行分析。结果表明 ,卷叶性状可显著降低叶片的披垂程度 ,减少叶片投影面积 ,增加群体上层叶面积的比例 ,改善群体内部透光状况。并且使群体叶面积系数偏小 ,卷叶群体成穗数偏少 ,但通过适当增加种植密度 ,可使其优势得到体现。

玉米冠层结构、光分布和光合作用研究综述

玉米冠层结构的研究与光分布的研究相辅相成。叶片是玉米冠层结构中最主要的器官,先人曾利用叶角分布来表示玉米的空间结构。对玉米冠层结构的描述也集中在叶曲线和叶形的描述上。三维重建技术给玉米冠层结构研究带来新的生机,在此基础上,利用投影Z-Buffer算法和Turtle模型也使冠层内光分布研究得到了发展,弥补了指数模型应用假设的不足,克服了G函数应用复杂和繁琐的缺点。这些研究为准确计算光合作用的研究打下了坚实的基础。玉米叶片空间结构和株型的差异使得光在冠层内的分布不同,从而影响了光合作用。

生物组织中的光分布研究

本文利用蒙特卡罗方法模拟了单层生物组织中光的传输与分布情况 ,给出了生物组织中的光子数分布随着 g因子、层厚 d、吸收系数以及散射系数的变化而变化的关系 。

基于器官尺度虚拟玉米冠层直射光分布的快速计算模型

为了给精确农业研究中所需的植物冠层光分布快速计算提供解决方法,提出了一个基于虚拟相机的玉米冠层直射辐射分布快速计算模型。该模型主要包括一个能代表田间玉米植株群体空间结构特征的虚拟冠层和一个虚拟相机,采用虚拟相机从太阳入射方向拍摄冠层图像,通过图像判读计算出植株各器官的太阳直射辐射分布。从模拟精度与模拟时间两方面评估了该模型的有效性。结果表明,该模型能很好地模拟器官尺度的植株光分布,并且比现有模型明显地缩短了计算时间。在引入计算虚拟冠层最小复制植株数的算法后,该模型的计算时间还能进一步缩短。另外,还探讨了虚拟冠层的植株器官形态简化描述的可行性,结果表明过度简化会导致模拟误差的明显增加。

垄作小麦群体的光分布特征及其对不同叶位叶片光合速率的影响

利用4个不同基因型小麦(TriticumaestivumL.)品种(大穗型品种"烟辐188"和"淄麦12"、多穗型品种"济麦22"和"济麦20")对比研究了垄作和传统平作两种栽培方式对小麦群体内部光分布特征及其对不同叶位叶片光合速率的影响。结果表明:垄作栽培方式显著改善了小麦冠层内光的垂直分布状况,使冠层内不同垂直高度的光照强度显著高于传统平作,并显著提高了小麦冠层内不同叶位叶片的光合速率;垄作栽培能够显著降低多穗型小麦品种冠层温度,而对大穗型小麦品种作用不明显;垄作栽培方式能够显著提高多穗型小麦品种归一化植被指数(NDVI),明显改善小麦生长状况;垄作栽培方式可显著提高小麦的千粒重,增加穗粒数,使小麦的行优势得到充分发挥。垄作栽培方式更适合分蘖成穗率较高、群体相对较大的多穗型品种。

冬小麦冠层内的光分布

快速、简便、可重复、无损伤、较经济地鉴定小麦产量有关性状对提高育种效率有重要促进作用。于 1998年和 1999年两个种植季节 ,在密度为 6 5 0～ 70 0万穗 /hm2 的田间试验中利用数字冠层图像分析仪测定了津麦 2号、京 4 11、中麦 9号和 80 17 2等 4个北部冬麦区代表品种的冠层内光分布参数。结果表明 ,灌浆中期测定较能反映整个灌浆期的冠层光分布状况。在相似密度下的直接和散射辐射透过系数在年份间差异不显著 ,而在品种间差异显著。冠层上部的消光系数与冠层下部及冠层平均消光系数呈极显著负相关。建议育种中选择冠层上部消光系数小的基因型来改良产量潜力。

水稻冠层光分布模拟与应用

综合已有作物模型的优点,构建了水稻冠层光分布模型,并进一步与原有光合作用和干物质生产模型相耦合,构建了水稻光合生产模型。新模型将水稻冠层按叶面积指数划分为5层,各层次水平面上的太阳辐射强度按Monsi和Saeki的指数模型进行分布;模型利用日照百分率资料推算直接辐射与散射辐射,并考虑了光合有效辐射的日变化、冠层结构和太阳位置对直接辐射消光系数的影响。利用独立的水稻田间试验资料,对主要生育期冠层内的光分布进行了初步验证,结果表明模拟值与观测值之间具有较好的一致性。最后,将基于冠层光分布模型与原有光合生产模型进行了比较,预测水稻干物质积累量的根均方差分别为0.74t/hm2和1.26t/hm2,建立的基于冠层光分布模型的预测性较好。研究结果将为水稻生长模型的改进完善以及生产管理调控与品种数字化设计奠定基础。

基于辐射照度的作物冠层光分布计算系统设计

以玉米为例,使用C++语言和OpenGL图形函数库,在Windows平台下,开发基于辐射度-图形学结合模型(RGM)的作物冠层光分布计算系统。以相对成熟的RGM方法提取模型参数,并针对作物冠层特点对方法做适当改进。在冠层三维模型基础上,通过用户交互指定参数,可计算出冠层内每个面元的光分布状态。该系统所需模型参数少,且参数均具有较为明确的植物学和农学意义,便于与传统作物模型相结合,操作界面友好、使用方便。

轮台白杏开心形树形冠内光分布特征

【目的】通过对轮台白杏开心形树形冠内光分布的解析,旨在深入了解盛果期轮台白杏生产园典型树体结构及其光能利用现状,为其整形修剪提供理论依据。【方法】采用等体积(50 cm×50 cm×50 cm)树冠立体分隔法,利用LAI-2000冠层分析仪和LI-191线状量子传感器测定每一树冠分隔体内叶面积指数、透光率和光合有效辐射的日变化及时节变化。【结果】盛果期轮台白杏生产园冠层消光系数(K)为0.808 5;冠内相对光合有效辐射强度上层>中层>下层,中部和内膛有交错,小于外围,在14:00达到高峰;冠内相对光合有效辐射强度随时节变化逐渐减小,叶幕稳定后冠内整体相对光合有效辐射强度在70%以下,无效光区占树冠体积的67.19%。【结论】轮台县盛果期轮台白杏生产园开心形树形主枝开张角度太小,冠层消光系数偏大,冠内光照分布不均匀,无效光区占树冠比例过高,不利于树冠对光能的有效利用。

玉米冠层光分布农业气象模式的研究

利用气象学、天文学和农业气象学知识建立了用日总辐射量反演辐射日变化过程来推算玉米冠层光分布状况的农业气象模型。利用实测资料进行验证，模拟误差在２４％～８７％之间。对冠层分层研究的结果表明，模拟误差随分层数的增加呈指数递减。实际应用中冠层分为３～５层较为合适。

小麦冠层结构与光分布研究

１９８７～１９８９年分别在江苏沐阳和南京卫岗进行了小麦冠层结构与光分布及产量形成关系的研究。结果表明，小麦叶面积指数、最大叶面积密度出现的高度及叶倾角影响光在冠层内的分布，消光系数的垂直分布可反映叶面积和光的空间分布状况。低产群体的最高叶面积指数小于４．０，最大叶面积密度出现部位较低，消光系数分布均匀，但漏光严重，光能利用率低；过旺群体最大叶面积指数过大，最大叶面积密度出现部位较高，消光系数呈上大、中小分布，光在冠层上部递减迅速，中下部光环境差，叶片早衰，净同化率低；高产群体叶面积及其垂直分布合理，孕穗期最大叶面积密度出现在相对高度０．６０～０．６５处，冠层中下部消光系数较大，上部较小，利于光向冠层深处透射，冠层５０ｃｍ处透光率４０％～６０％，地面透光率２．５％～３．０％，净同化率较高，产量最高。

不同果麦间作模式下冬小麦冠层光分布和光合速率研究

[目的]在核麦间作和枣麦间作模式下,探讨不同间作模式下小麦冠层光分布、光合速率及光合物质积累规律.[方法]在核麦和枣麦间作模式下,研究小麦不同冠区（冠下区和冠中区）总辐射、小麦冠层上部和下部光合有效辐射（PAR）、小麦旗叶光合速率（Pn）及光合物质积累的变化.[结果]核麦间作和枣麦间作总辐射、小麦冠层上部PAR、冠层下部PAR和光合速率的日变化均呈单峰曲线.核麦间作总辐射、冠层上部和下部PAR值在最大值附近点分布较少,尤其是冠下区,而在最小值附近点分布显著多于枣麦间作,且冠层下部PAR值在光补偿点以下点分布显著多于枣麦间作,冠下区尤为显著.枣麦间作不同冠区小麦冠层上部PAR值均在光补偿点以上,核麦间作冠下区有0.5～2h在光补偿点以下,冠中区均在光补偿点以上.核麦间作和枣麦间作树冠遮荫导致不同冠区不同时间段小麦旗叶光合速率降低,冠层群体的光合生产能力降低,导致光合物质积累量降低,且核麦间作模式下Pn最大值及最小值和光合物质积累量均低于枣麦间作.[结论]核麦间作和枣麦间作模式下,果树树冠对不同冠区小麦都有不同程度的遮荫.核桃树冠对不同冠区小麦遮荫时间及遮荫强度显著高于枣树的遮荫影响,尤其是冠下区.核麦间作光不足限制了光合作用快速进行,尤其是冠层下部处在光补偿点以下点较多,使光合效率和光合物质积累量降低.

黄淮海棉区棉麦两熟光能流与物质流研究Ⅰ．共生期棉行光分布与日总量

１９９２～１９９４年针对黄淮海棉区棉麦两熟套种棉花迟发晚熟进行不同配置方式的田间试验研究。结果表明，不同配置方式棉行光分布型不同，宽窄行配置方式棉行光分布呈宽的“凸”字型，等行配置方式棉行光分布呈偏而窄的“凸”字型。共生期间棉茬小麦正处在生长发育旺盛期，丰产小麦株高从５５ｃｍ增加到８５ｃｍ，旗叶和旗下２叶披出宽度达到２０ｃｍ，单位面积株数、单株叶面积和叶面积系数均达到最大并随后逐渐消减，４种配置方式全共生期棉行日总受光量仅为４６．６％±１３．２％，棉花受光量仅为５３．９％±７．６％，光合有效辐射预留棉行为４０８．２８±１１５．５３μｍｏｌｍ－２ｄ－１，棉花为４７３．５９±６６．８５μｍｏｌｍ－２ｄ－１，分别比一熟棉田减弱５３．４％±１３．２％和４６．１％±７．６％。这些结果说明，套种棉花共生期光热资源严重不足是客观存在的，但处理间存在明显的差异。棉茬小麦选择东西行向，推广垄作和选用矮秆小麦品种，采用标准３─２式或４─２式配置方式有利于共生期预留棉行获得较多的光热资源，促进棉花早发。

不同群体下小麦花期干物质转运和冠层光分布特性研究

为研究不同群体条件下小麦开花期干物质转运及光分布特性，以半冬性周麦22和弱春性郑麦9023为试验材料，研究了2个品种在不同群体条件下开花期分层干物质转运、光分布、光能利用和产量的差异。结果表明，在2个小麦品种群体中，40～60am冠层单株干物质转运量、冠层截获光合有效辐射（PAR）及其对籽粒的贡献率优于其他冠层。半冬性周麦22地上部干物质对籽粒贡献率以及产量三要素都优于弱春性郑麦9023。

华北落叶松人工林生长季内的林冠结构和光分布

根据 1 991～ 1 992年生长季中 2 9d的观测资料和 32株伐倒木分层测定数据 ,对华北落叶松人工林的林冠结构、光合有效辐射分布规律进行了分析研究 .结果表明 ,华北落叶松林木一级侧枝倾角随枝龄增长而增大 ,随着枝高度增加而减小 ;枝长随着枝高度降低而增大 .林分叶面积指数约 3/ 5分布在冠深 2 .5～ 4.5m (高密林分 )和 3.5～ 5 .5m (低密林分 )的空间内 .叶面积指数、枝表面积指数随冠深的累积分布曲线均呈S型 .生长季林冠对光合有效辐射的日平均透过率和反射率均为 7月 <8月 <6月 <9月 ,吸收率则为 9月 <6月 <8月

多层生物组织中的光分布研究

利用蒙特卡罗方法模拟了五层皮肤组织中光的传输和分布情况 .将准直的高斯光束和平圆光束垂直入射于皮肤组织表面 ,得到了径向分辨的漫反射率 R(r)和漫透过率 T(r)、角向分辨的 R和 T随着角度α(光子出射方向和组织表面法向的夹角 )的一维变化关系 .也得到了吸收能量密度 A和组织内光能流率 F随组织厚度 z和 r的二维变化关系 。