国内南方设施塑料大棚内水培生菜生长模型研究

为优化南方地区设施塑料大棚内水培生菜数字化生产管理措施,于2021年11月-2022年2月以‘意大利生菜’为供试材料,在广东省农业气象试验站设施大棚内分批开展水培种植试验,测定大棚环境指标和生菜生长数据,分别以有效积温(EAT)和累积辐热积(TEP)2个农业气象指标构建模型预测水培生菜生长指标,使用试验采样数据对模型做检验。结果表明:(1)用EAT构建模型预测水培生菜叶片数、单株叶面积、叶片鲜重和叶片干重,预测值与实测值决定系数依次为0.911、0.963、0.948和0.934,均方根误差依次为3.194片、398.298 cm^(2) 、26.488 g和1.934 g。(2)基于TEP构建模型预测值与实测值决定系数依次为0.940、0.972、0.965和0.956,均方根误差分别为1.260片、170.672 cm^(2)、9.261 g和0.464 g。从总体上看,南方设施塑料大棚内构建水培生菜生长模型TEP模型优于EAT模型,TEP模型预测值与实测值拟合精度更高。

广东省不同生态系统植被NPP时空变化及对气候因子的响应

广东省具有丰富的植被类型,研究不同生态系统植被净初级生产力(NPP)对气候因子的响应,对提升全省生态环境质量具有重要意义。基于植被净初级生产力、地面观测数据和土地利用分类等数据,制作广东省生态系统分类数据,分析广东省不同生态系统植被NPP的时空特征及其对气候因子的响应规律。结果表明,从年变化规律看,2000-2020年广东省年平均气温、年降水量呈微弱上升趋势,正增长区面积占比分别为86.8%、64.8%;日照时数呈下降趋势,负增长区面积占比为82.4%。植被NPP呈波动上升趋势,多年平均值为1011 g∙m^(−2),年增长值为6.7 g∙m^(−2)∙a^(−1),正增长区面积占全省面积的91.9%。其中,森林生态系统NPP多年平均值及正增长区占比均最高,分别为1107 g∙m^(−2)、95.6%,湿地生态系统NPP多年平均值及正增长区占比均最小,分别为686 g∙m^(−2)、89.5%。从影响程度看,植被NPP与温度、降水、日照时数均呈显著正相关关系,相关系数分别为0.81、0.48、0.68,均通过p=0.001的显著性检验,可见气温是对植被NPP影响最为显著的气候因子,其次是日照、降水。气温和日照时数对森林生态系统NPP影响最大、对湿地生态系统NPP影响最小,降水对农田生态系统影响最大、对湿地生态系统影响最小。从响应时间而言,NPP与气温、日照时数的相关系数均在当月达到最大,而NPP与降水量的相关系数在滞后1个月时达到最大,可见NPP对气温、日照时数的响应不存在滞后。从影响持续时间而言,气温与NPP的相关系数在当月到滞后2个月时均较高,日照时数与NPP的相关系数仅在当月较高,降水量与NPP的相关系数则在当月到滞后3个月时均较高,表明降水对NPP影响持续时间最长。

夜间增温对水稻生长、生理特性及产量构成的影响

2015年6-11月,在大田条件下采用铝箔反光膜覆盖对水稻(南粳46)进行夜间增温试验。试验设置夜间增温(NW)和对照(CK)两个处理,在水稻主要生育期(分蘖期、拔节期、抽穗扬花期、灌浆期和成熟期)观测水稻分蘖数、叶绿素含量(SPAD值)、叶面积指数、光合作用和蒸腾作用参数以及产量构成(有效穗数、穗粒数和千粒重)。结果表明:(1)铝箔反光膜覆盖达到了夜间增温的目的,整个生育期夜间水稻冠层平均气温比对照提高0.4℃。(2)夜间增温条件下,水稻分蘖数比对照平均每株减少4.33个;各生育期叶片叶绿素含量(SPAD值)分别下降0.2%、2.75%、6.31%、10.77%和32.03%,而叶面积指数差异不大。(3)NW处理各生育期水稻叶片的光合和蒸腾作用参数,包括净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著低于对照(P<0.05)。(4)NW处理每穗粒数和有效穗数分别比对照低12.76%和19.02%,产量下降32.54%,千粒重增加3.93%。研究认为,夜间增温对水稻的生长及光合作用产生显著影响,在未来气候变化背景下,应进一步研究不同增温方式对水稻生产的影响及其模型模拟。

UV-B增强下施硅对水稻冠层反射光谱特征的影响

通过田间试验,在UV-B增强和施硅条件下,利用ASD便携式手持光谱仪在水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期选择典型晴天观测冠层光谱曲线,通过计算一阶导数曲线分析光谱的红边参数特征。UV-B辐射设2个水平,即对照(自然光,ambient UV-B,A)和UV-B增强(比自然光增强20%,elevated UV-B,E);施硅设2个水平,即不施硅和施硅(硅酸钠,200kg SiO_2·hm^(-2))。结果表明:UV-B增强下水稻叶面积指数(LAI)和叶绿素含量(SPAD值)降低,而施硅可提高叶面积指数(LAI)和SPAD值,缓解UV-B增强对水稻生长的抑制作用。各处理间水稻冠层光谱的差异主要体现在近红外波段,UV-B增强使水稻近红外波段反射率降低,施硅使近红外波段反射率上升。UV-B增强使水稻光谱红边位置蓝移,施硅使红边位置红移。随着生育期推移,水稻光谱红边位置、红边幅值和红边面积均呈现先增后减的趋势,且在拔节期达最大。

UV—B增强下外源水杨酸对冬小麦生理特性的影响

通过大田试验研究了紫外（UV-B）辐射增强下，不同外源水杨酸水平对冬小麦生长发育、光合及蒸腾作用的影响。试验中UV—B辐射强度设对照（自然光）和辐射增强（20％）2水平；水杨酸设对照（清水）和0．3mmol／L水杨酸溶液2水平。结果表明，uV—B辐射增强可抑制冬小麦叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率，提高胞间CO2浓度。在uV-B辐射增强下，外源水杨酸可显著提高叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率，降低胞间CO2浓度。研究认为，外源水杨酸对减轻uV—B辐射增强对小麦生理代谢的抑制有一定作用。

UV-B增强下施硅对稻田CH_4和N_2O排放及其增温潜势的影响

大气平流层臭氧损耗导致的地表紫外辐射增强作为全球变化重要问题之一,受到广泛关注。硅是水稻生长有益元素,但施硅是否影响稻田CH_4和 N_2O排放,迄今相关报道尚不多见。通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对水稻生长、稻田甲烷(CH_4)和氧化亚氮( N_2O)排放及其增温潜势的影响。UV-B辐照设2水平,即对照(A,自然光)和增强20%(E);施硅量设2水平,即对照(Si0,0 kg SiO_2/hm2)和施硅(Si1,200 kg SiO_2/hm2)。结果表明,UV-B增强降低了成熟期水稻地上部和地下部生物量,而施硅能缓解UV-B增强对水稻生长的抑制作用,使水稻地上部和地下部生物量增加。UV-B增强可显著提高稻田CH_4和 N_2O排放通量和累积排放量,增加稻田CH_4和 N_2O排放的综合增温潜势。施硅能明显降低稻田CH_4排放,促进 N_2O排放,降低稻田CH_4和 N_2O排放的综合增温潜势。研究表明,施硅显著降低稻田CH_4和 N_2O的全球增温潜势,缓解UV-B增强对稻田CH_4和 N_2O的全球增温潜势的促进作用。

UV-B辐射增强下施硅对冬小麦光合特性和产量的影响

通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对冬小麦光合和蒸腾生理相关参数以及产量的影响。UV-B辐射设2水平,即对照(A,自然光)和增强20%(E);施硅量设2水平,即对照(Si0,0 kg/hm2Si O2)和施硅(Si1,200kg/hm2Si O2)。结果表明,不施硅条件下(Si0),UV-B辐射处理(E)的不同生育期小麦净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)比对照处理(A)分别降低9.21%~18.94%、7.56%~23.66%、1.24%~12.81%和13.88%~27.85%,提高气孔限制值(Ls)和水分利用率(WUE)5.07%~19.67%和2.35%~27.86%,小麦产量降低9.08%;UV-B增强下(E),施硅处理(Si1)的不同生育期小麦净光合速率(Pn)、气孔限制值(Ls)和水分利用率(WUE)比不施硅对照(Si0)分别提高5.23%~12.23%、4.61%~45.32%和18.15%~61.33%,气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)分别降低6.35%~10.94%、5.41%~11.01%和6.75%~30.51%,小麦产量增加4.83%。说明UV-B增强可显著降低冬小麦叶片的净光合速率和蒸腾速率,提高水分利用率,降低冬小麦产量,而施硅可缓解UV-B辐射对冬小麦光合作用的抑制,降低蒸腾速率和提高水分利用率,使小麦不减产。

基于图像识别的植物物候期自动观测系统平台设计与实现

为解决人工观测植物物候期费时费力、人手不足的问题,文章以珠三角地区特色果树和观花树为观测对象,基于图像识别技术构建植物物候期自动识别模型,开发物候期自动识别系统平台。系统平台可实时拍摄采集观测植物全物候期视频和高清图像信息,具备识别高清视频图像实时观测、自动识别结果展示、人工订正、植物科普信息展示等功能。经过一年半时间的调试和功能升级,目前应用平台前期设计功能基本实现。该系统自动化平台的研发减少观测工作量,提升农业气象服务水平,具有一定的业务应用价值。

广东省乡村振兴战略中气象为农服务的思考

本文阐述了广东省开展气象为农服务的必要性,总结概括了气象为农服务在乡村振兴战略中所采取的措施,并指出了乡村振兴形势下基层气象部门为农服务工作所面临的问题,最后提出了气象为农服务发展对策,以供同行参考。

红树林生态修复影响因子研究进展

随着海湾整治和海洋生态修复工程的开展,具有维护生物多样性、防风消浪、污染削减等生态效益的红树林生态系统的修复受到越来越多的关注。研究影响红树林生态修复的各项因子,如:温度、盐度、潮位等,以期为后续红树林造林修复实践提供支持。

2019年佛山市双季稻生育期气象条件分析——以广东省农业气象试验站为例

结合水稻生长习性,基于广东省农业气象试验站提供的2019年气温、降水量、日照等气象资料,以及双季稻生育期观测资料,统计分析了2019年双季稻(早稻、晚稻)生育期内气象条件及其遭遇的灾害性天气影响,以便为佛山市双季稻生产开展气象服务提供合理有效地参考。

上海市青浦区1968—2018年蓝莓主要生育期气候变化特征

采用青浦国家气象站1968—2018年气象资料,选取标准化降水蒸散指数(SPEI),对青浦区蓝莓花期、果期和成熟期不同等级旱涝发生频率和变化特征进行分析。结果表明:(1)青浦区多年平均气温为16.2℃,气温上升明显,降水量存在明显的波动变化。蓝莓不同生育期气温均呈上升趋势,降水量仅在果期有减少趋势,其余生育期均增加。(2)青浦区旱涝的年际变化明显。20世纪80年代、90年代和21世纪10年代总体较为湿润,20世纪70年代和21世纪00年代相对偏旱。不同季节的旱涝变化也呈现出阶段性特点,20世纪70年代各季有一定的干湿交替状态;20世纪80年代,春冬仍呈干湿交替,夏秋总体较为湿润;20世纪90年代至21世纪00年代,春夏秋由湿润化向干旱化转变,冬季则由干旱化向湿润化发展;20世纪10年代,夏秋冬三季呈湿润化趋势,春季多干湿交替。(3)蓝莓3个主要生育期花期、果期和成熟期发生的干旱频率分别为27.5%、25.5%和21.6%,湿润频率分别为29.4%、27.5%和27.5%。研究认为,青浦区蓝莓花期和果期有干旱化发展趋势,成熟期则向湿润化发展,整体上湿润发生频率多于干旱发生频率。