国家自然科学基金(30800664)
- 作品数：5 被引量：85H指数：4
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- 不同品种和栽培条件下水稻冠层光合有效辐射传输特征被引量：32
- 2012年
- 【目的】揭示水稻冠层光合有效辐射(PAR)传输特征在不同栽培条件下的变化规律。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,于2009—2010年分别设置不同栽插密度和施氮水平的田间试验,系统测定水稻主要生育时期的冠层结构和PAR传输参数,分析冠层结构和PAR传输参数随生育进程的动态变化规律以及PAR传输参数的日变化规律,并研究入射光散射比例对冠层PAR传输的影响。【结果】栽插密度和施氮量对水稻叶面积指数(LAI)、冠层平均叶倾角和株高有显著影响。冠层PAR透过率、反射率随生育进程先减后增,最小值出现在孕穗至抽穗期;提高施氮量减少了冠层PAR反射率。随生育进程的推进,水稻冠层消光系数(K)逐渐增加,并随栽插密度和施氮量增加而增加,不同条件下的K值随移栽后天数的变化可以用指数递增方程来描述。冠层PAR反射率、截获率和K值的日变化呈向下抛物线状,以正午时刻最小;而PAR透过率则呈相反模式;灌浆期PAR透过率、截获率和K值的日变化幅度明显小于分蘖期和拔节期。消光系数随太阳高度角的变化可以用Doseresp曲线来描述,但受到品种特性和冠层结构的影响。随着入射光散射比例的增加,PAR透过率逐渐减少,K值逐渐增加。【结论】水稻冠层PAR传输特征受栽插密度和施氮量的调控,并存在显著的生育时期变化和日变化规律,同时受入射光散射比例的影响。
- 朱相成汤亮张文宇曹梦莹曹卫星朱艳
- 关键词：水稻光合有效辐射消光系数
- 基于过程的小麦茎鞘夹角动态模拟被引量：8
- 2011年
- 基于不同株型品种和不同密度处理的小麦田间试验,连续观察并记录各处理不同叶位叶鞘与主茎之间的夹角,进一步利用系统分析方法和动态建模技术,构建基于过程的小麦叶片茎鞘夹角的动态模拟模型.结果表明:小麦茎鞘夹角随叶片生育进程不断加大,并随密度的增大而减小;从第2叶开始,最大茎鞘夹角随叶位的增加而减小.所建模型利用Logistic方程描述叶片茎鞘夹角随生育进程的动态变化过程,使用分段函数描述最大茎鞘夹角随叶位的动态变化,引入品种参数(第2叶茎鞘夹角的最大值)量化了茎鞘夹角在不同品种之间的差异,并利用基本苗量化了密度对茎鞘夹角的影响.基于独立的田间试验资料对所建模型进行测试与检验,结果显示茎鞘夹角模拟值与观测值之间的均方根差为1.7°.表明模型对小麦主茎叶片茎鞘夹角的动态变化过程具有较好的预测性,为小麦生长过程的可视化表达奠定了技术基础.
- 张文宇汤亮朱相成杨月曹卫星朱艳
- 关键词：小麦
- 水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系被引量：44
- 2012年
- 以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明:分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45%,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90%,显著小于抽穗期至成熟期的22.06%.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83g.MJ-1)显著高于武香粳14(1.42g.MJ-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产.
- 汤亮朱相成曹梦莹曹卫星朱艳
- 关键词：水稻光合有效辐射光截获光能利用率
- 基于植株碳流的水稻籽粒淀粉积累模拟模型被引量：2
- 2011年
- 通过解析水稻(Oryza sativa)植株碳素积累和转运的动态规律及其与环境因子和基因型之间的定量关系,构建基于植株碳流动态的水稻籽粒淀粉积累模拟模型。水稻籽粒中的淀粉积累速率取决于库限制下的淀粉积累速率和源限制下的可获取碳源。库限制下的淀粉积累速率是潜在淀粉积累速率及温度、水分、氮素、淀粉合成能力等因子综合影响的结果;源限制下的可获取碳源取决于花后光合器官生产的即时光合产物和营养器官向籽粒转运的储存光合产物。花后植株即时光合产物随花后生长度日呈对数递减。花后营养器官向籽粒转运的储存光合产物又分为叶片和茎中积累碳素的转运。利用不同栽培条件下的独立田间试验资料对籽粒淀粉积累的动态模型进行了检验,结果显示籽粒淀粉积累量和含量的模拟值和观测值之间的根均方差均值分别为3.61%和4.51%,决定系数分别为0.994和0.959,表明该模型对不同栽培条件下的水稻单籽粒淀粉积累量和含量具有较好的预测性,为水稻生产中籽粒淀粉指标的动态预测和管理调控提供了量化工具。
- 陈洁汤亮刘小军曹卫星朱艳
- 关键词：籽粒水稻淀粉
- 水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累模型被引量：8
- 2011年
- 【目的】建立基于生理生态过程的水稻籽粒蛋白质积累模拟模型。【方法】基于不同地点、品种及施氮水平的田间试验资料,通过解析花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运的动态特征及定量关系,构建水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累的模拟模型。【结果】水稻籽粒中氮素积累速率取决于源限制下的可获取氮源和库限制下的氮素积累速率;源限制下的可获取氮源取决于营养器官向籽粒转运的氮素和花后植株吸收的氮素,库限制下的氮素积累速率由潜在氮素积累速率及温度、水分和氮素因子效应来综合决定。营养器官中的氮素转运又分为叶片和茎中积累氮素的转运;花前叶片和茎中的相对氮含量随播后生长度日线性增加;花后叶片和茎中的相对氮含量随花后生长度日线性递减;花后吸收的氮素随籽粒重的增加对数递增。利用独立的田间试验资料对所建模型进行了检验,结果显示模拟值与观测值之间具有较好的一致性,其中花前叶片与茎秆氮素吸收量、花后籽粒氮素吸收量、花后叶片与茎秆中氮素转运量的决定系数分别为0.968、0.980、0.974、0.970和0.976,根均方差分别为16.55%、13.24%、9.53%、10.93%和9.29%;籽粒蛋白质含量的决定系数分别为0.930,根均方差分别为7.82%。【结论】模型对不同栽培条件下水稻植株氮素吸收与转运以及籽粒蛋白质积累具有较好的预测性,为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测提供了量化工具。
- 陈洁汤亮刘小军曹卫星朱艳
- 关键词：水稻氮素积累氮素转运籽粒蛋白质
