气候变化背景下,为探索黄土高原半干旱区春玉米光合生理过程对土壤水分、温度变化的响应机制,以春玉米为研究对象,于2017年在中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地进行盆栽水分控制试验,在春玉米七叶期设置对照处理(Control,简称...气候变化背景下,为探索黄土高原半干旱区春玉米光合生理过程对土壤水分、温度变化的响应机制,以春玉米为研究对象,于2017年在中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地进行盆栽水分控制试验,在春玉米七叶期设置对照处理(Control,简称“CK处理”,土壤水分为田间持水量的80%)和控水处理(Water Stress,简称“WS处理”,土壤水分为田间持水量的45%~50%)以及3个叶片温度梯度,分别为适宜温度25℃、高温35℃及极端高温40℃(CK处理对应CK-25、CK-35及CK-40;WS处理对应WS-25、WS-35及WS-40),分析春玉米叶片气体交换参数和水分利用效率对土壤水分、温度变化的响应特征。结果表明:在一定的光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)范围内,春玉米叶片净光合速率(Net Photosynthetic Rate,Pn)随PAR的增加逐渐增大。水分供给不足时,随着PAR不断增加,WS处理春玉米叶片气孔限制因素向非气孔限制因素转变,光合作用出现明显的光抑制,WS-35处理叶片Pn最大,WS处理叶片Pn在PAR高值区明显小于CK处理,且不同温度梯度下叶片达到光饱和的PAR下降;与CK-40处理相比,WS-40处理春玉米叶片Pn随PAR增大显著减小(P<0.05),光合作用表现出明显的光抑制。水分供给充足时,蒸腾速率(Transpiration Rate,Tr)随温度升高而增大;水分供给不足时,WS-40处理春玉米叶片Tr、气孔限制(Ls)较CK-40处理显著降低(P<0.05),胞间CO_(2)浓度(Ci)显著增加(P<0.05)。WS-40处理春玉米Tr随着PAR的增大而减小,水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)较CK处理高。该研究可为气候变化背景下黄土高原半干旱区春玉米应对极端气候生理特征变化提供参考。展开更多
【目的】研究无人机多光谱影像对冬小麦光合作用实时监测的可行性,分析不同长势差异的冬小麦对估算模型的影响。【方法】选用16个冬小麦品种作为材料,在无氮处理N_(0)(0 kg N/667m^(2))和正常施氮处理N_(1)(15 kg N/667m^(2))下获得孕...【目的】研究无人机多光谱影像对冬小麦光合作用实时监测的可行性,分析不同长势差异的冬小麦对估算模型的影响。【方法】选用16个冬小麦品种作为材料,在无氮处理N_(0)(0 kg N/667m^(2))和正常施氮处理N_(1)(15 kg N/667m^(2))下获得孕穗期、开花期和灌浆期无人机蓝(B)、绿(G)、红(R)、红边(RE)和近红外(NIR)5个波段的光谱遥感影像,结合同时期4种光合参数胞间CO_(2)浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Ti),采用梯度增强回归和岭回归方法建立正常施氮处理下开花期和全生育期4个光合参数的估算模型,并用该估算模型估算无氮处理下开花期和全生育期4个光合参数。【结果】梯度增强回归可以较好的预测施氮下开花期净光合速率(Pn),决定系数(R^(2))为0.82,Ci、Gs和Ti的预测反演精度分别为0.44、0.64和0.48,在无氮处理下,该模型估算精度大于0.5的为Pn、Gs和Ti。【结论】岭回归在估算正常施氮下全生育期的4个光合参数时,R^(2)>0.5的是Pn、Gs和Ti,而在无氮处理水平下,该估算模型的预测决定系数R^(2)>0.5的是Gs和Pn。对不同生育期的小麦光合参数的实时监测,可以通过无人机多光谱影像获取的植被指数结合梯度增强回归和岭回归方法来实现。展开更多
文摘气候变化背景下,为探索黄土高原半干旱区春玉米光合生理过程对土壤水分、温度变化的响应机制,以春玉米为研究对象,于2017年在中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地进行盆栽水分控制试验,在春玉米七叶期设置对照处理(Control,简称“CK处理”,土壤水分为田间持水量的80%)和控水处理(Water Stress,简称“WS处理”,土壤水分为田间持水量的45%~50%)以及3个叶片温度梯度,分别为适宜温度25℃、高温35℃及极端高温40℃(CK处理对应CK-25、CK-35及CK-40;WS处理对应WS-25、WS-35及WS-40),分析春玉米叶片气体交换参数和水分利用效率对土壤水分、温度变化的响应特征。结果表明:在一定的光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)范围内,春玉米叶片净光合速率(Net Photosynthetic Rate,Pn)随PAR的增加逐渐增大。水分供给不足时,随着PAR不断增加,WS处理春玉米叶片气孔限制因素向非气孔限制因素转变,光合作用出现明显的光抑制,WS-35处理叶片Pn最大,WS处理叶片Pn在PAR高值区明显小于CK处理,且不同温度梯度下叶片达到光饱和的PAR下降;与CK-40处理相比,WS-40处理春玉米叶片Pn随PAR增大显著减小(P<0.05),光合作用表现出明显的光抑制。水分供给充足时,蒸腾速率(Transpiration Rate,Tr)随温度升高而增大;水分供给不足时,WS-40处理春玉米叶片Tr、气孔限制(Ls)较CK-40处理显著降低(P<0.05),胞间CO_(2)浓度(Ci)显著增加(P<0.05)。WS-40处理春玉米Tr随着PAR的增大而减小,水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)较CK处理高。该研究可为气候变化背景下黄土高原半干旱区春玉米应对极端气候生理特征变化提供参考。
文摘【目的】研究无人机多光谱影像对冬小麦光合作用实时监测的可行性,分析不同长势差异的冬小麦对估算模型的影响。【方法】选用16个冬小麦品种作为材料,在无氮处理N_(0)(0 kg N/667m^(2))和正常施氮处理N_(1)(15 kg N/667m^(2))下获得孕穗期、开花期和灌浆期无人机蓝(B)、绿(G)、红(R)、红边(RE)和近红外(NIR)5个波段的光谱遥感影像,结合同时期4种光合参数胞间CO_(2)浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Ti),采用梯度增强回归和岭回归方法建立正常施氮处理下开花期和全生育期4个光合参数的估算模型,并用该估算模型估算无氮处理下开花期和全生育期4个光合参数。【结果】梯度增强回归可以较好的预测施氮下开花期净光合速率(Pn),决定系数(R^(2))为0.82,Ci、Gs和Ti的预测反演精度分别为0.44、0.64和0.48,在无氮处理下,该模型估算精度大于0.5的为Pn、Gs和Ti。【结论】岭回归在估算正常施氮下全生育期的4个光合参数时,R^(2)>0.5的是Pn、Gs和Ti,而在无氮处理水平下,该估算模型的预测决定系数R^(2)>0.5的是Gs和Pn。对不同生育期的小麦光合参数的实时监测,可以通过无人机多光谱影像获取的植被指数结合梯度增强回归和岭回归方法来实现。
