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国家重点基础研究发展计划(2010CB951302): 作品数：34 被引量：432H指数：13; 相关作者：张佳华万运帆王斌李玉娥游松财更多>>; 相关机构：中国气象科学研究院中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所长江大学更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划公益性行业(农业)科研专项国家自然科学基金更多>>; 相关领域：农业科学自动化与计算机技术经济管理生物学更多>>

东北玉米生长发育动态模拟模型研究被引量：9: 2012年; 利用相关试验数据和气象资料,通过MATLAB及相关软件求得模型参数,确立东北玉米生长发育动态模拟模型,对玉米生育期、植株累积干物质及产量等进行模拟。经实测值与模拟值对比发现,玉米各生育期之间观测与模拟的平均绝对误差都为2.6 d,植株干物质累积量的平均相对模拟误差为25%,玉米叶面积指数实测值和模拟值吻合较好,R2和RMSE分别为0.975和0.261,模型模拟效果较好,可用于对玉米生长和产量的模拟以及对作物的生长监测和遥感估产。; 陈祥兰张雪峰罗新兰刘建国姚运生芦涛; 关键词：玉米生长发育

基于MODIS多时相的江苏启东市油菜种植面积提取被引量：8: 2015年; 利用遥感手段,基于油菜种植生长期的MODIS-NDVI 16d合成数据,提取江苏省启东市2008~2009、2009~2010和2010~2011年3个生长季的冬季油菜种植面积。根据油菜生育期NDVI值的时相变化建立了NDVI时序曲线;利用阈值剔除非耕地数据后,对数据利用最小噪声分离（MNF）方法进行压缩处理,最后利用波谱角分类法确定油菜种植区的空间分布,计算油菜种植面积。计算结果与实际统计面积相比,精度达到90%以上,表明该方法作为一种快速油菜种植面积监测方法,具有较高的监测精度。; 王松林张佳华刘学锋; 关键词：MODIS数据 NDVI

模拟大气温度和CO2浓度升高对双季稻氮素利用的影响被引量：7: 2015年; 未来气候主要表现为大气温度和CO2浓度升高的变化趋势,升温2℃和CO2浓度达到450μL L–1(同比增加60μL L–1)情景是哥本哈根共识下的安全阈值。本研究采用自主研制的开顶式气室(open-top chamber,OTC)进行双季稻大田原位模拟试验,以早稻两优287和晚稻湘丰优9号为试验材料,设置了大田(UC)、对照(CK)、增温2℃(CT)、增CO2 60μL L–1(CC)和同时增温2℃增CO2 60μL L–1(CTC)5个处理,研究温度和CO2浓度升高对双季稻产量和氮素利用的影响。结果表明,早稻CT的籽粒产量和氮素积累量均低于CK,CC和CTC比CK提高籽粒产量19.7%和2.0%,提高氮素积累量15.7%和5.1%;晚稻CT、CC和CTC籽粒产量和氮素积累量比CK分别提高9.2%、14.4%和18.8%,及7.3%、10.2%和15%。茎叶氮素转运率和贡献率早稻CC和CTC略低于CK,晚稻CC、CTC均高于CK。氮素吸收利用率早稻以CC最高(45.7%),晚稻以CTC最高(48.5%),分别比CK提高了35.5%和33.1%。氮素农学利用率与之一致,早稻和晚稻的CC和CTC均最高(23.1 kg kg–1和26.9 kg kg–1),比CK提高了56.3%和46.2%。氮素生理利用率早稻和晚稻均以CC最高,相比CK提高了12.7%和10.5%,但差异不显著。CK与UC之间各项指标差异不大,这表明OTC覆盖对水稻生长造成的影响在可接受误差之内。综上所述,本研究认为温度升高2℃对早稻产量和氮素利用倾向于不利影响,对晚稻则相反;CO2浓度增加60μL L–1对早稻和晚稻产量和氮素利用倾向于有利影响;同时增温和增CO2对早稻表现抵消作用,对晚稻表现协同作用。; 王斌万运帆郭晨李玉娥游松财秦晓波陈汇林; 关键词：CO2浓度双季稻吸氮量氮素利用率

东北玉米叶面积指数动态模拟模型研究被引量：13: 2012年; 利用2009年沈阳玉米叶面积指数(LAI)及相关数据资料,通过Matlab软件中的cftool拟合出模型参数,建立叶面积指数动态变化模拟模型,并提出了相对叶面积指数(RLAI)和相对积温(RDD)的概念。用2008年吉林和2010年沈阳的相关数据资料进行检验,标准误差RMSE(root mean squared error)以及决定系数r2(determinants of coef-ficient)分别在0.21和0.98左右,在误差范围内;总体看,模型可较好地模拟东北玉米不同生育阶段叶面积指数的动态变化,也可用于作物生长、产量模拟以及对作物的生长监测和遥感估产。; 罗新兰陈祥兰姚运生卢涛殷红高西宁张彦; 关键词：叶面积指数 MATLAB软件

基于MODIS数据的湖北省油菜种植分布信息提取被引量：13: 2015年; MODIS归一化差值植被指数(MODIS-normalized difference vegetation index,MODIS-NDVI)时间序列产品能够连续反映植被的覆盖情况,是农作物遥感测量的重要数据源。为研究基于MODIS数据的油菜种植分布信息提取技术,选取湖北省为研究区,利用2008—2013年75个时相的MODIS-NDVI时序数据,结合农作物物候和地面调查样本等辅助资料,通过建立油菜种植面积提取模型,采用多次阈值比较方法提取了2009—2013年湖北省油菜种植分布信息,与统计数据比较,总体提取精度为85%左右。最后利用环境小卫星HJ-1A CCD数据进行精度验证,证明了MODIS-NDVI时序数据及本文方法在油菜种植面积提取中的可靠性,对掌握油菜种植面积和产量信息、加强农业生产管理、调整农业结构及辅助政府有关部门制定科学合理的农业政策具有重要意义。; 王凯张佳华; 关键词：MODIS CCD

CO_2浓度升高和不同灌溉量对东北玉米光合特性及产量的影响被引量：55: 2015年; CO2和水分是植物光合作用的重要底物,大气CO2浓度升高或水分变化影响植物光合作用。玉米是重要的C4植物,目前已成为我国第一大作物。我国东北地区的玉米产量占全国玉米产量的1/3左右,对确保国家的粮食安全具有重要作用。但是,关于CO2浓度升高或水分变化共同作用对东北玉米的光合速率、水分利用效率和产量影响的研究甚少。基于开顶式生长箱(OTCs),模拟研究了CO2浓度变化(390、450、550μmol/mol)和降水变化(0、+15%(以试验地锦州1981—2010年6、7、8月月平均降水量88.7,153.9 mm和139.8 mm为基准))共同作用对玉米光合特性及产量的影响。以玉米品种丹玉39为材料,利用直角双曲线修正模型对6个处理(C550W+15%、C550W0、C450W+15%、C450W0、C390W+15%和C390W0)的光响应曲线进行了拟合。结果表明:在CO2浓度升高和灌溉的共同作用下,玉米叶片净光合速率(Pn)升高,且灌溉作用大于高CO2浓度作用;而蒸腾速率(Tr)则下降,使水分利用效率(WUE)升高。CO2浓度升高使气孔导度(Gs)降低,灌溉则使之升高,但灌溉的作用小于高CO2浓度作用;胞间CO2浓度(Ci)随CO2浓度增加而升高,灌溉对其影响不明显。高CO2浓度和灌溉共同作用下光响应参数差异明显。CO2浓度升高增加了最大净光合速率(Pnmax)和光饱和点(LSP),灌溉亦然;CO2浓度升高使得光补偿点(LCP)、光补偿点量子效率(φc)和暗呼吸速率(Rd)的灌溉处理和自然降水处理的差距变小。390、450、550μmol/mol CO2浓度下的灌溉处理与自然降水处理相比,叶面积分别增加了11.56%、3.31%和0.45%,干物质积累量分别增加了14.69%、8.09%和1.01%,最终使产量分别增加了10.47%、12.07%和8.96%。可见,在高CO2浓度下,适量的灌溉对玉米的整个光合作用过程起到了促进作用,最终表现为籽粒产量的增加。为研究者评估气候变化对中国东北地区作物光合能力和产量的影响及决策者调整适应气; 孟凡超张佳华郝翠周正明李辉刘丹王凯张华; 关键词：CO2浓度升高灌溉光合参数玉米

不同气候条件下耗水量对旱地油菜产量的影响及水分利用效率研究被引量：6: 2012年; 为了研究气候变化情景下农作物种植应对措施,采用分期播种法,对高海拔旱作区春油菜生长过程中耗水量变化和降水、温度的影响试验。结果表明,高海拔旱作区油菜全生育期耗水量在254-286mm之间,抽薹-开花期耗水占全生育期的6.9%-10.3%,开花-成熟期耗水占全生育期的32.3%-58.2%。抽薹-开花期耗水量与产量相关极显著（r=0.890）;开花-成熟期耗水量与产量相关显著（r=0.764）,期间耗水量每增加1mm油菜产量增加37.9kg/hm^2。不同播期耗温比与产量相关达极显著水平（r=0.844）,耗温比每增加1单位,油菜产量增加86.4kg/hm2。不同播期油菜水分利用效率与产量呈极显著正相关（r=0.981）,水分利用效率每增加1单位,油菜产量增加313.5kg/hm2。; 马兴祥陈雷丁文魁王鹤龄魏育国李万希杨永龙刘惠兰蒋菊芳刘海燕; 关键词：耗水量水分利用效率

开顶式气室原位模拟温度和CO_2浓度升高在早稻上的应用效果被引量：20: 2014年; 该研究针对气候变化模拟中自由大气CO2浓度增加和红外增温技术投入及运行成本高、波动大，而全封闭的环境模拟室对作物生长环境改变大的不利因素，对传统的开顶式气室（open-top chamber，OTC）系统加以改进，采用将 OTC 外部空气抽入内部交换过程中自动控制增补 CO2浓度及加热增温的方式来模拟未来大气中 CO2浓度及气温升高的情况，在早稻生育期内对其温度、CO2浓度和空气相对湿度进行了监测，结果表明：可控温及CO2的 OTC 内部的日平均温度控制偏差能达到＆#177;0.2℃以内，最大偏差为-0.58℃；对 CO2浓度的控制偏差范围在-39.4～4.8μL/L，达到了很好的控制效果，完全可以用于气候变化研究中模拟大气CO2浓度及温度升高的情景。同时，该研究还对OTC内部的空气湿度进行了监测，其结果显示在不增温的情况下对空气相对湿度无影响，若增温，则OTC内部的空气相对湿度会增加2%左右。总体来说，可控温及CO2的OTC技术可以用于稻田气候变化模拟试验研究。; 万运帆游松财李玉娥王斌高清竹秦晓波刘硕; 关键词：气候变化二氧化碳温度 CO2浓度升高

气候变化对高寒地区旱作春小麦生态适应性的影响被引量：4: 2012年; 为了探索气候变化情景下农作物种植应对措施。采用分期播种法,对高寒地区气候变化对春小麦的影响试验进行了研究。结果表明:在高寒旱作农业区不论在哪种气候年景下,早播种的春小麦全生育期日平均气温比迟播种的低。小麦全生育期气温高生育期短,气温低生育期长;全生育期间降水增加春小麦生育期延长。在春夏连旱情景下春小麦出苗率低、密度小、抗旱能力强,在伏旱情景下春小麦出苗率高,密度大,抗旱能力较弱。决定春小麦产量高低的主要时段是幼穗分化期的日平均气温和籽粒形成期的积温、降水量,幼穗分化期的日平均气温低,籽粒形成期的积温多、降水充足,产量高,反之产量低。; 马兴祥丁文魁邓振镛魏育国李万希杨永龙刘惠兰蒋菊芳刘海燕; 关键词：高寒地区旱地春小麦生态气候条件

不同水分和增温处理对东北玉米生长和产量的影响被引量：14: 2013年; 气候变化对农作物生长和发育产生影响已是一个不争的事实。为了预测未来气候变化对C4植物玉米产生的可能影响以及检验作物模型模拟得出的结果,本研究在中国辽宁锦州地区设立了红外增温模拟试验,利用开放式增温系统和水分控制装置,设置不同水分和温度梯度来模拟气候变化对东北玉米的影响。结果表明:单独增温使玉米植株变矮6.5%,同时增温和增水则对株高无影响;增温导致叶面积减小13.8%,增水则影响较小;增温和增水都不利于干物质的累积,但未达到显著性差异;增温对叶的分配系数有正效应,增水有负效应,同时增温和增水的情况下,则对叶的分配系数影响不明显;增温降低籽粒产量40%,其主要是降低了果穗长、果穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数,同时增大了瘪粒数。; 刘丹张佳华孟凡超郝翠周正明李辉张华王凯; 关键词：水分控制玉米 C4植物

国家重点基础研究发展计划(2010CB951302)

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