加強典型植被根系吸水過程及其對水分脅迫響應研究對深入理解陸地水循環(huán)過程,改善陸面過程模型對水熱通量的模擬具有重要作用。為探明不同時期的干旱對玉米生長發(fā)育及產量影響,針對水分脅迫條件下植株不同生長階段根系吸水過程可能存在的差異,以及現(xiàn)有主要陸面過程模型根系吸水方案存在的不足,以東北玉米為研究對象,基于錦州玉米農田生態(tài)系統(tǒng)野外觀測站、大型農田土壤水分控制試驗場、大型根系觀測系統(tǒng),結合微根管和莖流觀測技術,在不同土壤水分條件下對玉米不同發(fā)育期根分布和生物量以及根系吸水相關參數(shù)進行動態(tài)觀測,分析不同發(fā)育階段不同程度干旱對玉米生長發(fā)育及產量影響,結合實測資料分析揭示根系吸水對水分脅迫的響應規(guī)律,對作物模型進行優(yōu)化。通過定量評價模型改進對陸氣通量模擬的影響,揭示根系吸水作用對陸氣水熱交換影響原因,為深入了解農田陸氣相互作用規(guī)律、提高陸面過程模型乃至氣候模式模擬能力提供參考。主要研究結果如下:1.隨玉米拔節(jié)期干旱持續(xù)時間延長,各項參量降低幅度增大,復水后恢復能力減弱;不同發(fā)育期相同持續(xù)時間干旱,各參量減小幅度都表現(xiàn)出抽雄期大于拔節(jié)期,而對復水后的恢復能力則表現(xiàn)出抽雄期小于拔節(jié)期。不同階段的干旱對玉米... 

【文章來源】：沈陽農業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
        1.2.1 基于水分脅迫的玉米干旱研究
        1.2.2 干旱條件下作物生長模型的不足之處
        1.2.3 干旱條件下作物生長模型的可能改進途徑
    1.3 技術路線
第二章 水分脅迫對玉米物質生產特性及其產量構成的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 研究區(qū)域概況
        2.1.2 試驗地選擇
        2.1.3 試驗設計
        2.1.4 取樣與測定
        2.1.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 水分脅迫處理土壤濕度變化
        2.2.2 水分脅迫對玉米不同器官干物重的影響
        2.2.3 干物質分配系數(shù)對水分脅迫的響應
        2.2.4 水分脅迫對玉米產量構成因素的影響
    2.3 本章小結
第三章 水分脅迫對玉米生理特性的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗設計
        3.1.2 取樣與測定
        3.1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 根葉水勢對水分脅迫的響應
        3.2.2 莖流量對水分脅迫的響應
        3.2.3 玉米關鍵生育期光合特性對持續(xù)水分脅迫的動態(tài)響應
        3.2.4 光合作用主要變量對水分脅迫的動態(tài)響應
        3.2.5 光合作用相關參數(shù)對水分脅迫的動態(tài)響應
    3.3 本章小結
第四章 水分脅迫條件下玉米根系生長動態(tài)研究
    4.1 材料方法
        4.1.1 試驗設計
        4.1.2 研究方法
    4.2 結果與分析
        4.2.1 基于垂直微根管觀測的根分布動態(tài)特征分析
        4.2.2 基于水平微根管觀測資料的根分布動態(tài)特征分析
    4.3 本章小結
第五章 陸面模型參數(shù)方案優(yōu)化對水熱通量模擬影響
    5.1 資料與方法
        5.1.1 研究資料
        5.1.2 模型參數(shù)介紹
        5.1.3 模型默認根系吸水過程參數(shù)化方案
        5.1.4 根系吸水函數(shù)優(yōu)化方法
        5.1.5 敏感性分析
        5.1.6 統(tǒng)計分析方法
    5.2 結果與分析
        5.2.1 能量平衡閉合情況
        5.2.2 優(yōu)化模型參數(shù)敏感性
        5.2.3 模型優(yōu)化對土壤濕度模擬的影響
        5.2.4 模型優(yōu)化對土壤溫度模擬的影響
        5.2.5 模型優(yōu)化對潛熱和感熱通量模擬的影響
    5.3 本章小結
第六章 結論與討論
    6.1 結論
        6.1.1 不同器官生物量和干物重分配系數(shù)對水分脅迫響應差異
        6.1.2 光合主要變量對水分脅迫的響應規(guī)律
        6.1.3 水分脅迫下根分布的動態(tài)變化及根系吸水的響應規(guī)律
        6.1.4 陸面過程模型優(yōu)化對水熱通量模擬效果
    6.2 討論
        6.2.1 不同器官干物重及其分配系數(shù)在水分脅迫下變化的原因
        6.2.2 主要光合參量在水分脅迫下變化的原因
        6.2.3 根分布在水分脅迫下發(fā)生動態(tài)變化的原因
        6.2.4 模型參數(shù)方案優(yōu)化在水熱通量模擬中發(fā)揮的作用
    6.3 創(chuàng)新點
        6.3.1 動態(tài)觀測提高參數(shù)精準度
        6.3.2 模型各物理過程參數(shù)化方案先進
        6.3.3 模型對根系吸水過程描述更接近實際
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的文章



本文編號：3157083