涡度相关在估算棉田水分利用效率上的应用
发布时间：2021-08-18 11:24
以华北平原棉花农田尺度为研究对象,以中科院禹城综合观测站的涡度相关数据为基础,研究棉花蕾期、花铃期、吐絮期瞬态的CO2通量和热通量日变化特征,在此基础上计算农田的水分利用效率,并讨论水分利用效率的日变化、季节变化及其与Fc的关系,还讨论了水分利用效率的影响因子。结果表明,在无水分胁迫下CO2日变化为U型,其中正午为一个谷值区,此后CO2又逐渐增大。棉花的水分利用效率日变化趋势为早上较大,8:00左右达到最大,此后逐渐降低。比较不同生育期的水分利用效率的变化,花铃期的水分利用效率最高,在79.2～142.7 umol CO2/mmol H2O,蕾期为18.6～121.2 umol CO2/mmol H2O,吐絮期为42.5～124.5 umol CO2/mmol H2O。利用涡度相关技术,可以对所需的能量和质量通量（碳、水）进行直接测定,进而分析水分利用效率的规律,了解棉田水循环的特征,更好地...
【文章来源】：湖北林业科技. 2020,49(06)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
棉花生育期内能量平衡闭合状况
图2-2是棉花6～8月间CO2通量平均日变化曲线,从变化曲线中,可以看出,白天通量值为负,11:30达到最低,为-15.352 8 mg/m2·s。夜间,CO2通量为正值。由于日出后棉花的光合作用慢慢增强,向下的通量增大到最大值,在曲线上表现为谷值[5],由于到中午时分,随着温度的升高可能出现“光合午休“现象,同时呼吸作用加快,也会减缓CO2吸收,以至在12∶00 CO2通量曲线出现一个小回升,午后到13∶00,光合有效速率再次逐渐增大,CO2需求又出现增大,净光合速率也逐渐回升,CO2向下通量增大到一个次低谷值,13∶00后,光强减弱,光合速率下降,同化作用开始下降,CO2需求量开始减小,曲线开始上升。图3是不同生育期内CO2通量的日变化特征,在不同的生育期的CO2不尽相同,这主要与出于不同生育期棉花光合同化CO2能力有关。图中选取的代表日期为6月6日(棉花蕾期,以虚线表示),7月19日(棉花花铃期,以空点实线表示),8月21日(棉花吐絮期,以三角实线表示)。在蕾期棉花尚未发育完全,其光合同化作用较弱;进入花铃期后,该时期是棉花最为重要的生育期对温度、水分、光照的需求都很高,光合同化作用最强,图中表现为明显的“低谷”;进入吐絮期,棉花的需水量已大大减少,叶片衰老,光合同化作用又减弱,但谷值区还是明显的。从蕾期到花铃期,棉花的生理活动处于上升阶段,从花铃期到吐絮期,由于棉花已进入成熟期,由于叶绿素衰老不可避免,所以其CO2同化作用比花铃期要低[6]。
图3是不同生育期内CO2通量的日变化特征,在不同的生育期的CO2不尽相同,这主要与出于不同生育期棉花光合同化CO2能力有关。图中选取的代表日期为6月6日(棉花蕾期,以虚线表示),7月19日(棉花花铃期,以空点实线表示),8月21日(棉花吐絮期,以三角实线表示)。在蕾期棉花尚未发育完全,其光合同化作用较弱;进入花铃期后,该时期是棉花最为重要的生育期对温度、水分、光照的需求都很高,光合同化作用最强,图中表现为明显的“低谷”;进入吐絮期,棉花的需水量已大大减少,叶片衰老,光合同化作用又减弱,但谷值区还是明显的。从蕾期到花铃期,棉花的生理活动处于上升阶段,从花铃期到吐絮期,由于棉花已进入成熟期,由于叶绿素衰老不可避免,所以其CO2同化作用比花铃期要低[6]。2.3 水分利用效率的变化规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物叶片水分利用效率研究综述[J]. 曹生奎,冯起,司建华,常宗强,卓玛错,席海洋,苏永红. 生态学报. 2009(07)
[2]生态系统水分利用效率研究进展[J]. 胡中民,于贵瑞,王秋凤,赵风华. 生态学报. 2009(03)
[3]农田水分利用效率研究进展及调控途径[J]. 王会肖,蔡燕. 中国农业气象. 2008(03)
[4]不同植物叶片水分利用效率对光和CO2的响应与模拟[J]. 王建林,于贵瑞,房全孝,姜德锋,齐华,王秋凤. 生态学报. 2008(02)
[5]Modeling water and carbon fluxes above summer maize field in North China Plain with back-propagation neural networks[J]. 秦钟,苏高利,于强,胡秉民,李俊. Journal of Zhejiang University Science. 2005(05)
[6]植物水分利用效率的研究进展[J]. 李荣生,许煌灿,尹光天,杨锦昌,李双忠. 林业科学研究. 2003(03)
[7]塔里木盆地棉花水分利用效率试验研究[J]. 胡顺军,宋郁东,周宏飞,田长彦. 干旱地区农业研究. 2002(03)
[8]水分利用效率及其生理生态机理研究进展[J]. 黄占斌,山仑. 生态农业研究. 1998(04)
[9]作物水分利用效率和蒸发蒸腾估算模型的研究进展[J]. 张正斌. 干旱地区农业研究. 1997(01)
博士论文
[1]冬小麦农田生态系统碳、水循环特征及冠层上方碳通量的模拟[D]. 张雪松.南京信息工程大学 2009
[2]华北平原农田水热、CO2通量的研究[D]. 秦钟.浙江大学 2005
本文编号：3349799
【文章来源】：湖北林业科技. 2020,49(06)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
棉花生育期内能量平衡闭合状况
图2-2是棉花6～8月间CO2通量平均日变化曲线,从变化曲线中,可以看出,白天通量值为负,11:30达到最低,为-15.352 8 mg/m2·s。夜间,CO2通量为正值。由于日出后棉花的光合作用慢慢增强,向下的通量增大到最大值,在曲线上表现为谷值[5],由于到中午时分,随着温度的升高可能出现“光合午休“现象,同时呼吸作用加快,也会减缓CO2吸收,以至在12∶00 CO2通量曲线出现一个小回升,午后到13∶00,光合有效速率再次逐渐增大,CO2需求又出现增大,净光合速率也逐渐回升,CO2向下通量增大到一个次低谷值,13∶00后,光强减弱,光合速率下降,同化作用开始下降,CO2需求量开始减小,曲线开始上升。图3是不同生育期内CO2通量的日变化特征,在不同的生育期的CO2不尽相同,这主要与出于不同生育期棉花光合同化CO2能力有关。图中选取的代表日期为6月6日(棉花蕾期,以虚线表示),7月19日(棉花花铃期,以空点实线表示),8月21日(棉花吐絮期,以三角实线表示)。在蕾期棉花尚未发育完全,其光合同化作用较弱;进入花铃期后,该时期是棉花最为重要的生育期对温度、水分、光照的需求都很高,光合同化作用最强,图中表现为明显的“低谷”;进入吐絮期,棉花的需水量已大大减少,叶片衰老,光合同化作用又减弱,但谷值区还是明显的。从蕾期到花铃期,棉花的生理活动处于上升阶段,从花铃期到吐絮期,由于棉花已进入成熟期,由于叶绿素衰老不可避免,所以其CO2同化作用比花铃期要低[6]。
图3是不同生育期内CO2通量的日变化特征,在不同的生育期的CO2不尽相同,这主要与出于不同生育期棉花光合同化CO2能力有关。图中选取的代表日期为6月6日(棉花蕾期,以虚线表示),7月19日(棉花花铃期,以空点实线表示),8月21日(棉花吐絮期,以三角实线表示)。在蕾期棉花尚未发育完全,其光合同化作用较弱;进入花铃期后,该时期是棉花最为重要的生育期对温度、水分、光照的需求都很高,光合同化作用最强,图中表现为明显的“低谷”;进入吐絮期,棉花的需水量已大大减少,叶片衰老,光合同化作用又减弱,但谷值区还是明显的。从蕾期到花铃期,棉花的生理活动处于上升阶段,从花铃期到吐絮期,由于棉花已进入成熟期,由于叶绿素衰老不可避免,所以其CO2同化作用比花铃期要低[6]。2.3 水分利用效率的变化规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物叶片水分利用效率研究综述[J]. 曹生奎,冯起,司建华,常宗强,卓玛错,席海洋,苏永红. 生态学报. 2009(07)
[2]生态系统水分利用效率研究进展[J]. 胡中民,于贵瑞,王秋凤,赵风华. 生态学报. 2009(03)
[3]农田水分利用效率研究进展及调控途径[J]. 王会肖,蔡燕. 中国农业气象. 2008(03)
[4]不同植物叶片水分利用效率对光和CO2的响应与模拟[J]. 王建林,于贵瑞,房全孝,姜德锋,齐华,王秋凤. 生态学报. 2008(02)
[5]Modeling water and carbon fluxes above summer maize field in North China Plain with back-propagation neural networks[J]. 秦钟,苏高利,于强,胡秉民,李俊. Journal of Zhejiang University Science. 2005(05)
[6]植物水分利用效率的研究进展[J]. 李荣生,许煌灿,尹光天,杨锦昌,李双忠. 林业科学研究. 2003(03)
[7]塔里木盆地棉花水分利用效率试验研究[J]. 胡顺军,宋郁东,周宏飞,田长彦. 干旱地区农业研究. 2002(03)
[8]水分利用效率及其生理生态机理研究进展[J]. 黄占斌,山仑. 生态农业研究. 1998(04)
[9]作物水分利用效率和蒸发蒸腾估算模型的研究进展[J]. 张正斌. 干旱地区农业研究. 1997(01)
博士论文
[1]冬小麦农田生态系统碳、水循环特征及冠层上方碳通量的模拟[D]. 张雪松.南京信息工程大学 2009
[2]华北平原农田水热、CO2通量的研究[D]. 秦钟.浙江大学 2005
本文编号：3349799
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