氮素营养对干旱地区小麦光合生理的影响

对不同供氮条件下小麦光合速率、蒸腾速率、细胞间隙CO2浓度的分析表明,土壤水分胁迫下,细胞间隙CO2浓度日变化则呈"W"型,叶片光合速率和蒸腾速率日变化均呈单峰型,光合峰值出现在上午10:00前后,蒸腾峰值则出现在上午11:00前后;土壤水分胁迫下,过多施用氮肥可使作物细胞间隙CO2浓度下降,显著抑制叶片蒸腾和光合速率,合适的施氮量应保持在90kg/hm2左右。     

城市绿地节水灌溉的土壤水分诊断层研究

在干旱、半干旱地区,水资源严重不足是城市绿化面临的瓶颈问题之一,节水灌溉必须依据土壤水分状况与植物生理状态进行.本文选取属于温带半干旱季风气候的天津开发区为研究区域,通过对本特草草坪、高羊茅草坪和泡桐行道树带3类城市绿地在一个生长周期内的土壤水分含量与相应的植物光合速率、蒸腾速率、气孔导度、气孔阻力等生理指标的原位试验资料之相关统计分析,提出"土壤水分诊断层"概念,即水分诊断层是气孔导度与土壤含水量呈极显著或显著相关且系数最高的土层;并对各绿地的土壤水分诊断层深度作了初步划分:本特草草坪为距地表20cm深度处土层,高羊茅草坪为距地表50cm深度处土层,泡桐绿地为距地表40cm深度处土层.由此可见,对于不同绿地类型,节水灌溉的水分诊断层具有差异性,建议实践中以诊断层含水量判断灌水时期,从而达到以较少的水资源实现城市绿地用水需求的目的.     

CO2浓度、氮素和水分对春小麦碳素固定的影响

试验设350μmolmol-1和700μmolmol-12种CO2浓度水平,湿润、干旱2种水分处理和施N0、50、100、150和200mgkg-15个水平。结果表明,CO2浓度增加,春小麦地上部碳固定量和碳固定总量均增加,但与氮肥施用水平有关。在中氮和高氮时,CO2浓度增高,地上部碳固定量和碳固定总量明显增加,而不施氮肥和低氮时,增加则不明显。不同水分处理地上部碳固定量和碳固定总量也没有明显差别,这表明,CO2浓度升高对氮素和水分胁迫及对春小麦碳固定并没有补偿作用。     

水肥(氮)对小麦生理生态的影响(Ⅰ)水肥(氮)条件对小麦光合蒸腾与水分利用的影响

光合速率在日出后随着光强的增强而急速升高,4月20日是小麦光合最强。净光合速率日变化随施氮量的增加而下降,水胁迫处理显著低于高水处理;不同时段变化净光合速率随施氮量和土壤含水量的增加而增加,但总的趋势是降低的。小麦蒸腾速率日变化总体趋势是在日出后随着光强的增强而急速升高、随光强的减弱而降低。小麦蒸腾速率日变化曲线为单峰型,中午最高。叶片蒸腾速率日变化随土壤水分供应增加而增加,随氮肥供应增加而下降;不同供水供氮条件下,叶片蒸腾速率的分异在日中尤其是上午比较明显。蒸腾速率从4月10日一直呈现下降趋势。小麦叶片水分利用率日变化曲线为"L"型,即早上较高,中午和下午都非常低。4月20日叶片水分利用率最高,5月10日最低。叶片对不同土壤水分和氮控制的反映为高氮低水高水分利用率,反之,则水分利用率较低。不同水、氮在上午对叶片水分利用率影响差异比较明显,下午则趋于一致。     

土壤微生物对大气CO2浓度升高的响应研究

土壤微生物对大气CO2浓度升高的响应是全面评价大气CO2浓度变化对陆地生态系统影响的关键。文章简要回顾了人工控制微域生态环境CO2浓度增高的研究技术及其发展,并着重介绍了新兴的FACE(Free-air CO2enrichm ent,开放式空气CO2浓度增高)研究手段,进而从土壤微生物区系和生物量、微生物呼吸和酶活性、菌根菌侵染和根瘤共生、土壤硝化和反硝化四个方面综述了大气CO2浓度升高影响土壤微生物的试验报道结果,最后结合新兴的土壤微生物分子生态学研究手段论述了该领域今后应关注开展的主要方向。     

基于MATLAB的化工计算

用MATLAB计算化工过程中的汽-液平衡组成及温度、气体吸收的传质单元数和烟道气组成,研究基于MATLAB的非线性方程、线性方程组和定积分的计算功能。结果表明：在MATLAB的环境下,编程容易、计算方便、效率高。     

GOSAT卫星温室气体浓度反演误差的分析与评价

GOSAT(Greenhouse gases Observation SATellite)卫星是日本于2009年1月23日发射的世界上第一颗专门用于温室气体观测的卫星.本文在分析GOSAT温室气体浓度反演算法误差特征的基础上,评价了GOS-AT卫星大气CO2浓度反演误差的时空变化规律,并进一步针对影响反演算法精度主要园子之一的地表反照率,讨论分析了地表反照率与误差之间的关系.结果表明:反演总体误差空间上南半球低于北半球,在纬度带上显示了一定的季节变化特征;中国区域的误差比同纬度区域高1ppm以上,且具有冬高夏低的季节变化.     

基于单片机C8051F的温湿度智能控制系统设计

在工业生产中,温度和湿度都是常用的主要被控参数,尤其在热处理工业,温度控制也越来越重要。本文从硬件和软件两方面介绍了C8051F单片机智能化温湿度控制系统的设计思路,对硬件原理图和软件程序框图作了描述,并融合了对二氧化碳浓度和光照强度的检测以及必要的通讯功能,是一种更人性化,更实用的智能温湿度测控系统。     

基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真

阐述了MATLAB/Simulink的主要特点,设计了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模 型,并给出了仿真实例和结果,表明利用MATLAB/Simulink可以提高仿真效率。     

CO2气氛中界限电流型氧传感器输出特性的研究

本文对钇稳定ZrO2界限电流型氧传感器在高CO2低O2浓度气氛中的输出特性进行了研究.研究结果显示: 在高CO2低O2 浓度气氛中,给界限电流型氧传感器施加0.4～0.7 V范围工作电压时,输出电流出现了第一饱和输出平台,且饱和输出电流与氧浓度的关系符合经典的理论公式;但当工作电压增加后,输出电流急剧增加,并在1.1～1.3 V和1.5～1.7 V工作电压范围内出现了第二和第三饱和输出平台.为此,本文尝试采用新的假设机理:在较高工作电压下,气体中的CO2在氧传感器Pt电极表面,气体中的CO2可能催化分解产生出附加新的氧分子浓度的设想的假设机理对试验数据进行了合理解释.同时也发现,由于N2的存在,会提高延迟了工作电压促使CO2产生分解的电压的作用.     

不同水肥处理对辣椒保护地土壤温度和CO2含量的影响

研究了吉林省龙井地区保护地不同水、肥(氮、磷)处理对土壤温度、CO2含量的影响,结果表明:灌水量、土壤湿度与各个土层土壤温度之间呈显著的负相关,但是由于土壤水分影响到土壤升温和保温两方面,在相同施肥量下,其综合作用的结果是,以灌水定额为为2水平(118.33 m3hm-2次-1)处理的土温最高;灌水定额最大的4水平处理土温最低;土壤湿度、温度与土壤中CO2含量都呈极显著的正相关;低量氮肥和高量磷肥可使土壤中CO2含量增加;通过灌水、氮肥、磷肥的三因素四水平的水肥耦合实验研究发现,水、氮、磷处理均为3水平的处理辣椒产量最高;若在此处理水平上提高灌水量或施磷肥量都会使辣椒产量降低,而土壤中CO2含量却升高明显。     

硫肥对小麦蛋白质组分及产量的影响

试验在高肥力而硫素极缺的土壤上进行了试验,在施用常规氮磷钾肥料的基础上,比较不同小麦品种施硫肥与不施硫肥对小麦蛋白质组分及产量的影响。结果表明:在常规肥料措施下增施硫肥,提高了小麦营养体及籽粒中的含氮量,显著提高了籽粒中醇溶蛋白及总蛋白含量,而且不同蛋白质含量的小麦对硫肥的反应存在差异.施用硫肥极显著降低了千粒重和容重,产量也有所下降,但未达显著水平。     

New spectral indicator assessing the efficiency of crop nitrogen treatment in corn and wheat

To reduce environment pollution from cropping activities, a reliable indicator of crop N status is needed for site-specific N management in agricultural fields. Nitrogen Nutrition Index (NNI) can be a valuable candidate, but its measurement relies on tedious sampling and laboratory analysis. This study proposes a new spectral index to estimate plant nitrogen (N) concentration, which is a critical component of NNI calculation. Hyperspectral reflectance data, covering bands from 325 to 1075 nm, were collected using a ground-based spectroradiometer on corn and wheat crops at different growth stages from 2005 to 2008. Data from 2006 to 2008 was used for new index development and the comparison of the new index with some existing indices. Data from 2005 was used to validate the best index for predicting plant N concentration. Additionally, a hyperspectral image of corn field in 2005 was acquired using an airborne Compact Airborne Spectrographic Imager (CASI), and the corresponding plant N concentration was obtained by conventional laboratory methods on selected area. These data were also used for validation. A new N index, named Double-peak Canopy Nitrogen Index (DCNI), was developed and compared to the existing indices that were used for N detection. In this study, DCNI was the best spectral index for predicting plant N concentration, with R² values of 0.72 for corn, 0.44 for wheat, and 0.64 for both species combined, respectively. The validation using an independent ground-based spectral database of corn acquired in 2005, yielded an R² value of 0.62 and a root-mean-square-error (RMSE) of 2.7 mg N g^− 1 d.m. The validation using the CASI spectral information, DCNI calculation was related to actual corn N concentration with a R² value of 0.51 and a RMSE value of 3.1 mg N g^− 1 d.m. It is concluded that DCNI, in association with indices related to biomass, has a good potential for remote assessment of NNI.     

砂姜黑土长期定位施肥对小麦生长及土壤养分含量的影响

砂姜黑土10年定位试验结果表明:施肥是砂姜黑土小麦增产的关键,N肥增产贡献率为69.4%,P肥增产贡献率为23.3%,K肥为7.3%。P、K肥的肥效随时间的推移逐渐提高。凡施肥处理土壤有机质含量都有所提高,施P处理土壤速效P含量提高幅度较大,每年每公顷施135kg K2O尚不能满足一年两季作物的高产需求,应适当提高K肥用量。     

氮素营养对单作和间套作小麦氮素吸收、同化和籽粒蛋白质含量的影响

本研究通过在栗钙土上设置田间试验。研究结果表明:开花期小麦不同器官中氮的积累量随着施氮量的增加而增加,以叶片中积累的氮素量最高,其次为穗>茎>叶鞘,但当施氮量达到450kg/hm2时,单作小麦叶片和间套作小麦叶鞘、茎、穗氮的积累量减少,而且间套作小麦相同施氮量各器官的氮素积累量大于相应单作小麦各器官的氮素积累量。成熟时小麦各营养体氮积累量随着施氮量的增加而增加,颖壳 穗轴氮积累量最多,其次为茎>叶鞘>叶;成熟时籽粒氮素的吸收积累量随着施氮量的增加而增加,间套作小麦籽粒氮素的吸收积累量大于相同施氮量单作小麦氮素的吸收积累量。在同一施氮水平下,间套作小麦花前氮同化量和总氮同化量都大于相应单作小麦,而间套作小麦花后氮同化量却小于相应单作小麦;单作和间套作小麦总氮同化量与其蛋白质含量之间呈显著正相关(r分别为0.936 ,0.987 )。     

Development of a global evapotranspiration algorithm based on MODIS and global meteorology data

The objective of this research is to develop a global remote sensing evapotranspiration (ET) algorithm based on Cleugh et al.'s [Cleugh, H.A., R. Leuning, Q. Mu, S.W. Running (2007) Regional evaporation estimates from flux tower and MODIS satellite data. Remote Sensing of Environment 106, page 285-304- 2007 (doi: 10.1016/j.rse.2006.07.007).] Penman-Monteith based ET (RS-PM). Our algorithm considers both the surface energy partitioning process and environmental constraints on ET. We use ground-based meteorological observations and remote sensing data from the MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) to estimate global ET by (1) adding vapor pressure deficit and minimum air temperature constraints on stomatal conductance; (2) using leaf area index as a scalar for estimating canopy conductance; (3) replacing the Normalized Difference Vegetation Index with the Enhanced Vegetation Index thereby also changing the equation for calculation of the vegetation cover fraction (F_C); and (4) adding a calculation of soil evaporation to the previously proposed RS-PM method.We evaluate our algorithm using ET observations at 19 AmeriFlux eddy covariance flux towers. We calculated ET with both our Revised RS-PM algorithm and the RS-PM algorithm using Global Modeling and Assimilation Office (GMAO v. 4.0.0) meteorological data and compared the resulting ET estimates with observations. Results indicate that our Revised RS-PM algorithm substantially reduces the root mean square error (RMSE) of the 8-day latent heat flux (LE) averaged over the 19 towers from 64.6 W/m² (RS-PM algorithm) to 27.3 W/m² (Revised RS-PM) with tower meteorological data, and from 71.9 W/m² to 29.5 W/m² with GMAO meteorological data. The average LE bias of the tower-driven LE estimates to the LE observations changed from 39.9 W/m² to − 5.8 W/m² and from 48.2 W/m² to − 1.3 W/m² driven by GMAO data. The correlation coefficients increased slightly from 0.70 to 0.76 with the use of tower meteorological data. We then apply our Revised RS-PM algorithm to the globe using 0.05° MODIS remote sensing data and reanalysis meteorological data to obtain the annual global ET (MODIS ET) for 2001. As expected, the spatial pattern of the MODIS ET agrees well with that of the MODIS global terrestrial gross and net primary production (MOD17 GPP/NPP), with the highest ET over tropical forests and the lowest ET values in dry areas with short growing seasons. This MODIS ET product provides critical information on the regional and global water cycle and resulting environment changes.     

热红外遥感监测土壤含水量模型及其应用

在从理论上分析了地表土壤日温差、热惯量和土壤含水量三者的关系后,探讨了由地表土壤日温差推求热惯量、再由热惯量推求土壤含水量的方法,建立了气象卫星热红外遥感监测土壤含水量模型。将所建立的模型应用于实际土壤含水量的监测,做出了辽宁省,1988年8月11日近地表(10cm)土壤含水量分布图,通过实测资料验证,该模型具有较高精度。