本文關(guān)鍵詞：渭北旱塬作物生長特征及其管理模式研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旱地約占我國國土總面積的70%,旱作農(nóng)田面積大約達(dá)到5億公頃,約占總耕地面積的50%,因此保證旱地農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展對我國糧食安全至關(guān)重要。論文針對黃土高原旱作塬區(qū)冬小麥和春玉米生長與水肥高效利用展開研究,采用野外大田與室內(nèi)試驗、理論分析與模擬計算等方法,就黃土塬區(qū)補(bǔ)充灌溉條件下冬小麥生長與水分效應(yīng)、不同覆蓋條件下春玉米生長特征與溫室氣體排放進(jìn)行研究,對于田間水分管理及提高水肥利用效率具有實(shí)際指導(dǎo)意義,主要研究結(jié)果如下:1、為了定量的分析不同灌水處理下冬小麥葉面積指數(shù)和地上生物量的累積變化過程,在經(jīng)典Logistic曲線模型的基礎(chǔ)上,分別以株高和耗水量為自變量,通過標(biāo)準(zhǔn)化處理并基于有效積溫和株高建立了小麥葉面積指數(shù)和地上生物量的普適模型。2、Aqua Crop模型對優(yōu)化黃土旱塬虧缺灌溉策略是一個非常有用的工具,但該模型難以模擬冬小麥越冬期生長過程。模型在豐水年和平水年對籽粒產(chǎn)量的模擬效果比干旱年的好。模擬結(jié)果也顯示,通過補(bǔ)充少量的灌溉可以取得較高的產(chǎn)量。雖然Aqua Crop模型模擬旱塬冬小麥越冬期生長過程效果較差,但模型能很好地對作物生長其他不同階段發(fā)生的輕度水分脅迫進(jìn)行模擬,可以為灌溉策略調(diào)整提供參考。3、Aqua Crop模型可用于模擬旱塬施氮對冬小麥產(chǎn)量影響。結(jié)果也表明,該地區(qū)N3(225 kg N ha-1)處理的籽粒產(chǎn)量最高。模型對高氮水平(300 kg N ha-1,375kg N ha-1)產(chǎn)量模擬效果較差。4、地膜覆蓋改善了旱塬玉米生育前期的土壤溫度和水分條件,加速了玉米的生長發(fā)育進(jìn)程,增加了收獲期單位面積穗數(shù),并顯著提高了玉米產(chǎn)量和水分利用效率。秸稈覆蓋顯著提高了玉米整個生育期0-200 cm剖面土壤貯水量。砂礫覆蓋對生育期土壤水貯水量影響不大,增產(chǎn)效果不明顯,后兩年甚至降低了籽粒產(chǎn)量。5、砂礫覆蓋對CO2的排放有促進(jìn)作用,對N2O排放有一定的抑制作用。秸稈覆蓋增加了土壤CO2和N2O的排放量。各處理對旱地CH4排放的影響有較大的不確定性。與不覆蓋處理相比,地膜覆蓋僅增強(qiáng)了施肥后N2O的排放峰值,但是沒有增加N2O和CO2排放通量。6、在5 cm-20 cm土層內(nèi),隨著土壤深度的增加,CO2的濃度呈增加趨勢。在10 cm和20 cm內(nèi)N2O濃度接近,都高于5 cm處的濃度值,但差異不顯著。CH4的濃度空間變化不明顯。N2O的排放只與20 cm深度水分有顯著的正相關(guān)關(guān)系,CO2的排放與土壤溫度呈顯著正相關(guān)關(guān)系。CH4的排放與20 cm土壤溫度水分都有顯著的正相關(guān)關(guān)系。而三種溫室氣體之間,只有N2O和CO2排放有顯著的正相關(guān)關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：作物生長特征 地表覆蓋 模型驗證 水肥管理模式 溫室氣體 黃土高原
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S31
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 研究目的與意義12-13
• 1.2. 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-22
• 1.2.1 作物水分生產(chǎn)函數(shù)研究13-14
• 1.2.2 AquaCrop模型應(yīng)用14-15
• 1.2.3 作物地表覆蓋與溫室氣體排放的研究15-17
• 1.2.4 溫室氣體排放的研究17-22
• 第二章 材料與方法22-27
• 2.1 試驗區(qū)概況22-23
• 2.2 田間試驗設(shè)計23-24
• 2.2.1 冬小麥生長試驗設(shè)計23
• 2.2.2 春玉米生長試驗設(shè)計23-24
• 2.3 試驗監(jiān)測指標(biāo)與監(jiān)測方法24-25
• 2.3.1 冬小麥試驗檢測指標(biāo)和監(jiān)測方法24-25
• 2.3.2 春玉米試驗檢測指標(biāo)和監(jiān)測方法25
• 2.3.3 春玉米溫室氣體排放監(jiān)測指標(biāo)方法25
• 2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析25-27
• 第三章 冬小麥生長特征與水分利用效率分析27-40
• 3.1 引言27-29
• 3.2 冬小麥生長特征分析29-32
• 3.2.1 冬小麥株高(H)的變化特征29-30
• 3.2.2 冬小麥葉面積指數(shù)(LAI)變化特征30-31
• 3.2.3 冬小麥地上生物量(B)的變化特征31
• 3.2.4 冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率31-32
• 3.3 冬小麥生長的數(shù)學(xué)模型32-38
• 3.3.1 株高(H)與有效積溫(GDD)間關(guān)系33
• 3.3.2 葉面積指數(shù)(LAI)與有效積溫間(GDD)的關(guān)系33-34
• 3.3.3 地上生物量(B)與有效積溫(GDD)的關(guān)系34
• 3.3.4 參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化分析34-38
• 3.4 小結(jié)38-40
• 第四章 冬小麥田間水分利用管理模式優(yōu)化40-56
• 4.1 引言40-45
• 4.1.1AquaCrop模型特點(diǎn)41-42
• 4.1.2 AquaCrop模型參數(shù)確定42-43
• 4.1.3 AquaCrop模型參數(shù)率定43-44
• 4.1.4 AquaCrop模型準(zhǔn)確性評價指標(biāo)44-45
• 4.2 模型模擬準(zhǔn)確性分析45-49
• 4.2.1 土壤水分模擬準(zhǔn)確性分析45-46
• 4.2.2 冠層變化過程模擬分析46-47
• 4.2.3 地上生物量模擬47-48
• 4.2.4 產(chǎn)量模擬準(zhǔn)確性分析48-49
• 4.3 田間水分管理模式優(yōu)化49-53
• 4.3.1 降雨年型劃分49-50
• 4.3.2 水分管理模式優(yōu)化50-53
• 4.4 小結(jié)53-56
• 第五章 冬小麥氮肥利用效率與管理模式研究56-66
• 5.1 引言56
• 5.2 冬小麥生長與氮肥利用效率分析56-59
• 5.2.1 冬小麥地上生物量增長與產(chǎn)量分析56-58
• 5.2.2 氮肥利用效率分析58-59
• 5.3 田間氮肥管理模式優(yōu)化59-64
• 5.3.1 土壤水分分布特征模擬59-60
• 5.3.2 冠層的模擬分析60-61
• 5.3.3 地上生物量模擬分析61-62
• 5.3.4 產(chǎn)量模擬分析62-63
• 5.3.5 氮肥管理模式優(yōu)選63-64
• 5.4 小結(jié)64-66
• 第六章 地表覆蓋對旱作玉米生長發(fā)育及水分消耗的影響66-76
• 6.1 引言66
• 6.2 地表覆蓋對 0-20cm土層土壤溫度的影響66-67
• 6.3 地表覆蓋對 20cm土層土壤水分的影響67
• 6.4 地表覆蓋對土壤貯水量的影響67-69
• 6.5 地表覆蓋對耗水量、籽粒產(chǎn)量與水分利用效率影響69-72
• 6.6 生物量、籽粒產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素分析72-74
• 6.7 小結(jié)74-76
• 第七章 春玉米地溫室氣體排放規(guī)律的研究76-88
• 7.1 引言76-77
• 7.2 氣體樣品采集與測定77-78
• 7.2.1 取氣裝置77
• 7.2.2 環(huán)境和土壤參數(shù)測定77
• 7.2.3 氣體測定和計算77-78
• 7.3 覆蓋措施對土壤溫室氣體GHG (CO2, CH4和N2O)剖面濃度的影響78-83
• 7.3.1 覆蓋措施對土壤剖面中 5-20cm溫度和水分變化影響78-79
• 7.3.2 土壤剖面溫室氣體GHG (CO2, CH4和N2O)濃度變化特征79-80
• 7.3.3 土壤剖面GHG (CO2, CH4和N2O)濃度變化特征80-81
• 7.3.4 土壤剖面GHG (CO2, CH4和N2O)濃度與水分、溫度的相關(guān)性 . 707.3.5 土壤剖面GHG (CO2, CH4和N2O)濃度的相關(guān)性81-82
• 7.3.5 土壤剖面 GHG (CO2, CH4和 N2O)濃度的相關(guān)性82-83
• 7.4 覆蓋措施對土壤溫室氣體GHG (CO2, CH4和N2O)的排放影響83-86
• 7.4.1 覆蓋措施對N2O排放的影響83-84
• 7.4.2 覆蓋措施對CH4排放的影響84-85
• 7.4.3 覆蓋措施對CO2排放的影響85-86
• 7.4.4 土壤溫室氣體GHG (CO2, CH4和N2O)排放的相關(guān)性86
• 7.5 小結(jié)86-88
• 第八章 主要結(jié)論及有待進(jìn)一步研究的問題88-91
• 8.1 主要結(jié)論88-89
• 8.2 有待進(jìn)一步研究的問題89-91
• 參考文獻(xiàn)91-110
• 作者簡介110

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：渭北旱塬作物生長特征及其管理模式研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：334219