西藏高原田间冬小麦的表观光合量子效率

在西藏高原田间的测定表明,高原冬小麦光-光合速率响应曲线符合直角双曲线函数,其表观初始光能利用效率α平均为0.034μmolCO2/m2s(μmolphotons/m2s),只及内陆平原地区的约2/3。高原地区空气稀薄,CO2密度为平原地区的2/3左右,致使小麦叶片光能利用效率降低。

西藏高原田间冬小麦旗叶光合作用研究

西藏高原冬小麦旗叶光合速率日变化曲线为平坦或单峰型 ,没有明显“午睡”现象。净光合速率日最高值可与平原接近。光合日总量最高值出现在灌浆中期 ,其值比平原低 4 %～ 34 %。净光合速率达2 0 μmol CO2 .m- 2 .s- 1以上的环境因子组合是光合有效辐射光量子通量密度 2 0 0 0 μmol.m- 2 .s- 1以上 ,气温 2 5～ 2 9℃ ,近地层大气 CO2 密度 0 .4 1 mg.dm- 3以上 ,0 cm地温 1 8～ 2 3℃、5 cm地温 1 5～ 1 9℃。这样的因子组合在高原同时满足的机率不高 ,由于 CO2 浓度与光温因子高值出现时间不同步 ,更由于 CO2 密度比内陆平原低 1 /3,严重制约了光合日总量值 ,高原冬小麦旗叶光合作用的特点是净光合速率日最高值可与平原接近 ,但光合日总量却明显低于平原。

青藏高原冬小麦冠层几何结构、光截获及其对光合潜能的影响

在西藏拉萨测量了藏冬系列３个冬小麦品种的冠层几何结构及冠层对光合有效辐射（ＰＡＲ）的反射率、透过率和截获率。通过实测和理论计算，结果表明：高原地区冬小麦叶片比平原地区的更趋于直立，具有比平原地区低的消光系数，能够容纳较大的绿叶面积和有效穗数；当冠层对ＰＡＲ的截获率趋于饱和时，高原地区麦田可容纳的最大绿叶面积可达８．６，是平原地区的１．４倍左右；开花到成熟期间的叶日积（ＬＡＤ）大约可达平原地区的２倍，绿叶面积持续时间长；整个生长季期间，高原地区的ＰＡＲ总量是平原地区的１．７倍，单位绿叶面积所截获的ＰＡＲ是平原地区的１．３倍，又由于其叶片的趋于直立，故从上到下叶片受光比平原地区更均匀和充分，群体光合潜力高，对ＰＡＲ的利用率更高。这些因素是高原冬小麦高产的重要原因。

青藏高原冬小麦田辐射能量收支的初步研究

通过对青藏高原冬小麦田净全辐射各分量的观测资料分析，论述了净全辐射及其各分量的日变化特征；计算得出冬小麦抽穗—乳熟期麦田平均反射率为１３．３％，净全辐射占总辐射百分率：白天７５％，包括夜间６７．４％；指出了净全辐射和总辐射间存在良好的线性关系。

黄土旱塬冬小麦水分利用效率及相关生理特性研究

采用Li-6400便携式光合测定系统在模拟光照条件下,通过对冬小麦叶片生理指标及其相应环境因子的测定,研究了小麦的生理指标和叶片水分利用效率的动态变化规律及其对环境因子的响应。结果表明:净光合速率日变化呈不明显的双峰曲线,蒸腾速率日变化呈明显的倒"U"型曲线,且不同生育期两者峰值出现的时间不同。拔节期环境因子对生理指标的影响要比灌浆期明显的多。光合有效辐射和CO2浓度是对净光合速率和叶片蒸腾速率影响最强烈的环境因子。在小麦整个生长过程中,温湿度对气孔导度的影响在逐渐增大,对胞间CO2浓度的影响也比较明显。小麦叶片水分利用效率的日变化呈不明显的双峰曲线,其峰值出现的时间早于净光合速率和蒸腾速率峰值出现的时间。灌浆期日平均WUE比拔节期低30.5%。小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度三者之间极显著相关,叶片温度与气孔导度显著负相关。

青藏高原冬小麦生产潜力及其对气候变化的响应

小麦是青藏高原第二大作物。青藏高原是气候变化的敏感地区。为研究青藏高原冬小麦生产潜力及气候变化对其的影响,我们用WOFOST模型模拟了冬小麦物候发育和产量。经模型验证,模拟的冬小麦各发育阶段天数和产量的标准均方根误差分别为4.9%和13.8%,一致性指数均大于0.92,模拟效果较好。采用校验好的WOFOST模型模拟1958-2017年青藏高原8个站点的冬小麦物候及产量,发现冬小麦播种~出苗、出苗~开花、开花~成熟及全生长季天数平均分别为18、241、52和311天;总体显著减少(α<0.001),平均每10年分别减少0.85、1.45、0.78和3.08天。冬小麦光温潜在产量变化范围在9~12 t hm^(-2),平均为11.25 t hm^(-2);总体显著下降(α<0.001),平均降幅为每10年0.27 t hm^(-2)。青藏高原气温低、辐射强,温度是冬小麦生长、发育的限制因子。升温使冬小麦生长季显著缩短,植株接收的辐射总量减少,不利于干物质的积累,从而导致冬小麦光温生产潜力显著下降。