东北玉米物质生产及根系吸水对水分胁迫的响应研究
发布时间：2021-04-24 09:04
加强典型植被根系吸水过程及其对水分胁迫响应研究对深入理解陆地水循环过程,改善陆面过程模型对水热通量的模拟具有重要作用。为探明不同时期的干旱对玉米生长发育及产量影响,针对水分胁迫条件下植株不同生长阶段根系吸水过程可能存在的差异,以及现有主要陆面过程模型根系吸水方案存在的不足,以东北玉米为研究对象,基于锦州玉米农田生态系统野外观测站、大型农田土壤水分控制试验场、大型根系观测系统,结合微根管和茎流观测技术,在不同土壤水分条件下对玉米不同发育期根分布和生物量以及根系吸水相关参数进行动态观测,分析不同发育阶段不同程度干旱对玉米生长发育及产量影响,结合实测资料分析揭示根系吸水对水分胁迫的响应规律,对作物模型进行优化。通过定量评价模型改进对陆气通量模拟的影响,揭示根系吸水作用对陆气水热交换影响原因,为深入了解农田陆气相互作用规律、提高陆面过程模型乃至气候模式模拟能力提供参考。主要研究结果如下:1.随玉米拔节期干旱持续时间延长,各项参量降低幅度增大,复水后恢复能力减弱;不同发育期相同持续时间干旱,各参量减小幅度都表现出抽雄期大于拔节期,而对复水后的恢复能力则表现出抽雄期小于拔节期。不同阶段的干旱对玉米...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状及发展动态
1.2.1 基于水分胁迫的玉米干旱研究
1.2.2 干旱条件下作物生长模型的不足之处
1.2.3 干旱条件下作物生长模型的可能改进途径
1.3 技术路线
第二章 水分胁迫对玉米物质生产特性及其产量构成的影响
2.1 材料与方法
2.1.1 研究区域概况
2.1.2 试验地选择
2.1.3 试验设计
2.1.4 取样与测定
2.1.5 数据处理与分析
2.2 结果与分析
2.2.1 水分胁迫处理土壤湿度变化
2.2.2 水分胁迫对玉米不同器官干物重的影响
2.2.3 干物质分配系数对水分胁迫的响应
2.2.4 水分胁迫对玉米产量构成因素的影响
2.3 本章小结
第三章 水分胁迫对玉米生理特性的影响
3.1 材料与方法
3.1.1 试验设计
3.1.2 取样与测定
3.1.3 数据处理与分析
3.2 结果与分析
3.2.1 根叶水势对水分胁迫的响应
3.2.2 茎流量对水分胁迫的响应
3.2.3 玉米关键生育期光合特性对持续水分胁迫的动态响应
3.2.4 光合作用主要变量对水分胁迫的动态响应
3.2.5 光合作用相关参数对水分胁迫的动态响应
3.3 本章小结
第四章 水分胁迫条件下玉米根系生长动态研究
4.1 材料方法
4.1.1 试验设计
4.1.2 研究方法
4.2 结果与分析
4.2.1 基于垂直微根管观测的根分布动态特征分析
4.2.2 基于水平微根管观测资料的根分布动态特征分析
4.3 本章小结
第五章 陆面模型参数方案优化对水热通量模拟影响
5.1 资料与方法
5.1.1 研究资料
5.1.2 模型参数介绍
5.1.3 模型默认根系吸水过程参数化方案
5.1.4 根系吸水函数优化方法
5.1.5 敏感性分析
5.1.6 统计分析方法
5.2 结果与分析
5.2.1 能量平衡闭合情况
5.2.2 优化模型参数敏感性
5.2.3 模型优化对土壤湿度模拟的影响
5.2.4 模型优化对土壤温度模拟的影响
5.2.5 模型优化对潜热和感热通量模拟的影响
5.3 本章小结
第六章 结论与讨论
6.1 结论
6.1.1 不同器官生物量和干物重分配系数对水分胁迫响应差异
6.1.2 光合主要变量对水分胁迫的响应规律
6.1.3 水分胁迫下根分布的动态变化及根系吸水的响应规律
6.1.4 陆面过程模型优化对水热通量模拟效果
6.2 讨论
6.2.1 不同器官干物重及其分配系数在水分胁迫下变化的原因
6.2.2 主要光合参量在水分胁迫下变化的原因
6.2.3 根分布在水分胁迫下发生动态变化的原因
6.2.4 模型参数方案优化在水热通量模拟中发挥的作用
6.3 创新点
6.3.1 动态观测提高参数精准度
6.3.2 模型各物理过程参数化方案先进
6.3.3 模型对根系吸水过程描述更接近实际
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的文章
本文编号：3157083
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状及发展动态
1.2.1 基于水分胁迫的玉米干旱研究
1.2.2 干旱条件下作物生长模型的不足之处
1.2.3 干旱条件下作物生长模型的可能改进途径
1.3 技术路线
第二章 水分胁迫对玉米物质生产特性及其产量构成的影响
2.1 材料与方法
2.1.1 研究区域概况
2.1.2 试验地选择
2.1.3 试验设计
2.1.4 取样与测定
2.1.5 数据处理与分析
2.2 结果与分析
2.2.1 水分胁迫处理土壤湿度变化
2.2.2 水分胁迫对玉米不同器官干物重的影响
2.2.3 干物质分配系数对水分胁迫的响应
2.2.4 水分胁迫对玉米产量构成因素的影响
2.3 本章小结
第三章 水分胁迫对玉米生理特性的影响
3.1 材料与方法
3.1.1 试验设计
3.1.2 取样与测定
3.1.3 数据处理与分析
3.2 结果与分析
3.2.1 根叶水势对水分胁迫的响应
3.2.2 茎流量对水分胁迫的响应
3.2.3 玉米关键生育期光合特性对持续水分胁迫的动态响应
3.2.4 光合作用主要变量对水分胁迫的动态响应
3.2.5 光合作用相关参数对水分胁迫的动态响应
3.3 本章小结
第四章 水分胁迫条件下玉米根系生长动态研究
4.1 材料方法
4.1.1 试验设计
4.1.2 研究方法
4.2 结果与分析
4.2.1 基于垂直微根管观测的根分布动态特征分析
4.2.2 基于水平微根管观测资料的根分布动态特征分析
4.3 本章小结
第五章 陆面模型参数方案优化对水热通量模拟影响
5.1 资料与方法
5.1.1 研究资料
5.1.2 模型参数介绍
5.1.3 模型默认根系吸水过程参数化方案
5.1.4 根系吸水函数优化方法
5.1.5 敏感性分析
5.1.6 统计分析方法
5.2 结果与分析
5.2.1 能量平衡闭合情况
5.2.2 优化模型参数敏感性
5.2.3 模型优化对土壤湿度模拟的影响
5.2.4 模型优化对土壤温度模拟的影响
5.2.5 模型优化对潜热和感热通量模拟的影响
5.3 本章小结
第六章 结论与讨论
6.1 结论
6.1.1 不同器官生物量和干物重分配系数对水分胁迫响应差异
6.1.2 光合主要变量对水分胁迫的响应规律
6.1.3 水分胁迫下根分布的动态变化及根系吸水的响应规律
6.1.4 陆面过程模型优化对水热通量模拟效果
6.2 讨论
6.2.1 不同器官干物重及其分配系数在水分胁迫下变化的原因
6.2.2 主要光合参量在水分胁迫下变化的原因
6.2.3 根分布在水分胁迫下发生动态变化的原因
6.2.4 模型参数方案优化在水热通量模拟中发挥的作用
6.3 创新点
6.3.1 动态观测提高参数精准度
6.3.2 模型各物理过程参数化方案先进
6.3.3 模型对根系吸水过程描述更接近实际
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的文章
本文编号：3157083
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3157083.html
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