冬小麦农田生态系统论文-吴东星

冬小麦农田生态系统论文-吴东星

导读:本文包含了冬小麦农田生态系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:碳通量,蒸散发,水分利用效率,冬小麦农田生态系统

冬小麦农田生态系统论文文献综述

吴东星[1](2018)在《黄河下游平原典型冬小麦农田生态系统碳水通量研究》一文中研究指出在全球气候变化背景下,定量研究陆-气之间物质和能量的交换过程和机制是解决全球气候变暖、水资源枯竭和生态系统功能退化等问题的一个重要途径。黄河下游平原处于暖温带半湿润气候区,光热资源丰富,是我国最主要的粮棉产区之一。研究黄河下游平原农田生态系统蒸散量、生产力和水分利用效率具有重要的理论和实践意义。本研究在黄河下游平原的中国科学院封丘农田生态系统实验站,基于全要素气象观测系统、涡度相关系统、大孔径闪烁仪等多尺度观测试验,开展了冬小麦农田生态系统碳通量、生产力水平、蒸散发和水分利用效率方面的模拟研究。本研究的主要结论如下:冬小麦整个生育期内NEE为-360.15 g C·m~(-2),总初级生产力(GPP)总量为1920.01g C·m~(-2),冬小麦农田生态系统具有较强固碳能力。冬小麦农田生态系统CO_2通量具有明显的日变化和季节变化特征,分蘖期表现为碳源,越冬期、拔节期和灌浆期表现为碳汇。表观初始光能利用率平均值为0.03 mg CO_2·μmol~(-1),光饱和时的生态系统生产量平均值为1.53 mg CO_2·m~(-2)·s~(-1),月平均生态系统呼吸为193.92 g C·m~(-2)·month~(-1)。冬小麦4个典型生育时期NEE与光合有效辐射的相关关系均达到极显着水平。分蘖期、拔节期和灌浆期NEE与饱和水汽压差(VPD)的相关关系极显着。冬小麦分蘖期、越冬期和灌浆期NEE日总量与土壤温度呈正相关关系,拔节期呈负相关关系。涡度相关的通量印痕在冬小麦生长初期和生长末期均小于大孔径闪烁仪,且两者的通量信息大部分来源于水浇地和果园,少部分来源于村庄和公路用地。在站点尺度上,涡度相关法观测的蒸散具有明显的日变化和季节变化特征,冬小麦生育期内蒸散总值为722 mm,日平均蒸散为2.64 mm/d。在区域尺度上,大孔径闪烁仪观测冬小麦生育期内总蒸散量为748.19 mm,日平均蒸散为2.74 mm/d。以涡度相关技术为参照,综合分析四种潜在蒸散模型的模拟效果,发现FAO-PM模型模拟蒸散值与涡度相关观测蒸散值较为接近,PM模型、R-K模型和P-T模型模拟蒸散值较小。在冬小麦生长初期时,潜热通量(LE)与饱和水气压差(VPD)、净辐射(R_n)、风速(u)和摩擦风速(u*)具有较显着的正相关关系;而与土壤温度(ST)、土壤含水量(SM)和相对湿度(RH)呈负相关关系。在冬小麦生长末期时,LE与VPD、SM和T具有显着的正相关关系;而与ST和RH呈负相关关系。LE与R_n和u*具有显着的相关关系。冬小麦四个典型生育期(分蘖期、越冬期、拔节期和灌浆期)水分利用效率的月平均日变化均呈倒“U”型,水分利用效率(WUE)、内在水分利用效率(WUE_i)和固有水分利用效率(WUE~*)的季节变化特征明显。在季节尺度上,WUE和WUE~*表现为增加趋势,而WUE_i表现为先增加后减少趋势。WUE和蒸散、饱和水气压差和气温具有正相关关系,相关系数分别为0.65、0.48和0.74;WUE*和ET、VPD和T具有显着的正相关关系,相关关系分别为0.67、0.77和0.69;而WUE_i与ET、VPD和T具有负相关关系,相关关系分别为-0.05、-0.04和-0.14。实测WUE和Aquacrop模型模拟的WUE具有相对较好的相关性。在未来RCP2.6情景下,黄河下游平原冬小麦WUE为最低值1.42,而在RCP8.5情景下WUE为最大值3.66。在未来温度升高3℃,降雨量减少30%时,冬小麦WUE减少35.1%;而在温度降低3℃,降水增加30%时,冬小麦WUE增加13.8%。(本文来源于《河南大学》期刊2018-06-01)

吴东星,李国栋,亢琼琼,张茜,曹梓豪[2](2018)在《华北平原冬小麦农田生态系统CO_2通量特征及其影响因素》一文中研究指出利用2014—2015年中国科学院封丘农业生态实验站涡度相关系统观测的冬小麦农田生态系统CO_2通量数据,结合试验地常规气象观测系统的气象数据,分析冬小麦4个生育期(分蘖期、越冬期、拔节期和灌浆期)内CO_2通量的日变化,研究净生态系统碳交换(NEE)的季节变化及其与气象要素的关系.结果表明:冬小麦整个生育期内NEE为-360.15g C·m~(-2),总初级生产力总量为1920.01 g C·m~(-2),冬小麦农田生态系统具有较强的固碳能力.冬小麦农田生态系统CO_2通量具有明显的日变化和季节变化特征,分蘖期表现为碳源,越冬期、拔节期和灌浆期表现为碳汇.表观初始光能利用率平均值为0.03 mg CO_2·μmol~(-1),光饱和时的生态系统生产量平均值为1.53 mg CO_2·m~(-2)·s~(-1),月平均生态系统呼吸为193.92g C·m~(-2)·month~(-1).冬小麦农田生态系统4个生育期NEE与光合有效辐射的相关关系均达到极显着水平.分蘖期、拔节期和灌浆期NEE与饱和水汽压差的相关关系极显着,越冬期达显着水平.冬小麦分蘖期、越冬期和灌浆期NEE日总量与土壤温度呈正相关,拔节期呈负相关关系.(本文来源于《应用生态学报》期刊2018年03期)

冯艾琳,何洪林,刘利民,任小丽,张黎[3](2016)在《基于多源数据的禹城农田生态系统冬小麦生育期识别方法比较研究》一文中研究指出多源数据与其技术方法逐渐被应用于植被物候的研究当中,但基于多源数据物候识别方法间的差异性比较及定量化评估工作还有待加强。以山东禹城农田生态系统为例,探讨了基于多源数据,NDVI、EVI、数字相机图片、碳通量数据(NEE)以及人工实测数据获取的冬小麦主要生育日期的结果进行差异比较及定量化评估。结果表明:(1)通过碳通量数据获取的主要生育日期的计算结果与人工实测结果最接近,各阶段差异均<3d;通过数字相机图片获取的结果仅次于通过碳通量数据获取的结果,而通过遥感数据NDVI、EVI获取的结果与人工实测结果差距最大;(2)通过NDVI、EVI两种数据获取的冬小麦主要生育期结果具有极显着的相关性,最高达到R2=0.857(P<0.001);(3)基于多源数据获取的冬小麦主要生育期的计算结果,均显示出禹城站冬小麦返青期提前,蜡熟期推迟,生长季长度变长的年际变化特征。(本文来源于《遥感技术与应用》期刊2016年05期)

史桂芬[4](2016)在《黄淮海平原典型冬小麦农田生态系统水热通量及能量平衡研究》一文中研究指出黄淮海平原是我国主要的冬小麦种植区和重要的商品粮基地,农田生态系统水热通量和能量平衡的研究是当前陆地生态系统和全球变化研究的热点之一。本研究以位于黄淮海平原上的中国科学院封丘农业生态试验站冬小麦农田生态系统为研究对象,利用涡度相关系统、波文比能量平衡系统和全要素自动气象站开展连续观测试验、并分析了该区域近50年常规气象要素观测资料和农业气象资料。将冬小麦的生长发育期划分为播种期、出苗期、分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期9个生育阶段;综合运用涡度相关法、波文比能量平衡法、相关分析法、Morlet小波分析法等研究方法,分析冬小麦农田微气象环境要素的变化特征、冬小麦各生育期水热通量和能量平衡特征及不同尺度的环境气象要素对冬小麦生育期和能量平衡的影响。揭示了冬小麦农田生态系统各生育期水热通量特征和能量平衡特征,为了解黄淮海平原农田人工植被系统生态—水文过程和互馈机理,得到优化的水热结构模式,及科学合理的评价黄淮海平原粮食主产区的生产力和水分利用效率提供科学依据。主要结论如下:(1)各生育期太阳总辐射的变化趋势与净辐射相似,抽穗期气温日较差大,夜间气温相对较低,在9℃左右,温度条件适宜大穗形成;抽穗、灌浆期的气温显着高于其他时期,平均高出4℃左右;成熟期气温日较差最大,日平均气温达26.1℃,高温利于冬小麦的成熟和收获。研究时段内降水量为174.4mm,与黄淮海平原冬小麦最佳需水量357.8mm相比严重不足;出苗期的降水能满足出苗的底墒要求;分蘖期降水量22mm,水分不足;越冬前期几乎无降水,2月之后降水较多,能满足小麦生长需求;返青前期降水充沛,后期降水不足;拔节期、抽穗期、灌浆期降水量分别为35.9mm、13.0mm、48.5mm,远不能满足冬小麦的抽穗需求,应适时进行灌溉。各生育期每日最大相对湿度值变化不大,在85—95%之间,分蘖期、越冬期稍低,为84%,其余生育期均为94%左右;分蘖期的相对湿度日较差最大,抽穗期最小。各生育期的10cm±壤温度抽穗期最高,越冬期最低日较差最小,日变化与气温的一致,峰值滞后于气温。各生育期土壤含水量的日变化都很微小,日变率都在1%以内。(2)研究区近50年年平均气温线性上升幅度为0.10℃/10a,年平均气温主要存在叁种不同尺度的震荡周期:3—5年、16—17年和30年左右。降水年际差异较大,多雨期和少雨期大致交替出现,总体呈波动下降趋势。年降水量主要存在2个震荡周期:4—6年、15—20年。年平均相对湿度年际变幅很小,存在3个震荡周期:5—8年,12—14年和30年左右。各生育期内气温变幅约在7℃以内。近50年各生育期日照时数均呈明显下降趋势,越冬期下降最严重,速率为-11.41 d/10a。近50年封丘地区播种—分蘖期、越冬期、返青—拔节期气温均呈上升趋势,上升速度分别为0.13℃/10a、0.24℃/10a、0.44℃/10a。封丘地区1989—2009年返青—拔节期缩短趋势明显,与此时段气温升高有关。各生育期的降水变幅都很大。播种—分蘖期、灌浆—成熟期降水量呈波动上升趋势。返青—拔节期降水量下降最明显,此时段冬小麦需水量较大且春旱严重。(3)冬小麦农田生态系统所获得的净辐射主要用于潜热、显热和土壤热通量,净辐射、显热、潜热的日变化均基本呈倒“U”型曲线,受环境因素和作物生长状况共同影响,越冬期之前净辐射较小,返青、拔节、灌浆期,净辐射逐渐增大并维持在较高水平,至灌浆—成熟期,净辐射达到最大值。净辐射日平均最大值出现在灌浆期(142W.m~(-2)),其次是成熟期(132 W.m~(-2)),最小值出现在越冬期(15 W.m~(-2))。各生育期间的能量分配特征不同,出苗期潜热仅占40%,拔节、抽穗期潜热所占比重高达80%以上,成熟期潜热所占比例虽有下降但仍占主导地位,其他生育期所占比重均在55%以上。越冬期以前显热通量与净辐射的日变化趋势基本一致;播种期、出苗期显热通量所占比重最高,达50%以上;分蘖期及以后所占比重均在35%及以下,拔节、抽穗期比重最小只占10%左右;随着冬小麦的生长发育显热通量占净辐射比重基本呈下降趋势,到灌浆、成熟期略有上升。各生育期间土壤热通量的区别不明显,越冬期土壤热通量均为负值,比重占15%。其余各时期基本都在0值附近,白天为正值夜晚为负值,均在10%以下。(4)各生育期的能量闭和度较高,出苗期为83%,分蘖期为90%,返青以后均在90%及以上,表明在本研究中,涡度相关系统观测的数据精确、可靠,不同生育期、一天不同时段,能量闭合程度不同,主要是由于忽略冠层储热、水平湍流通量、异常天气条件等原因造成的。冬小麦农田微气象环境要素与各生育期各通量之间的相关关系显着。气温与各通量之间为正相关,且相关性高;相对湿度与各通量之间为负相关;土壤温度与土壤热通量之间呈正相关,与净辐射、潜热通量、显热通量之间无显着相关性;土壤含水量在播种期、返青期与各通量之间呈负相关,其它生育期无明显相关性。(本文来源于《河南大学》期刊2016-06-01)

牛海生,李大平,张娜,郝维维,徐文修[5](2014)在《不同灌溉方式冬小麦农田生态系统碳平衡研究》一文中研究指出全球气候变暖趋势明显,陆地生态系统碳循环的研究成为目前的研究热点,而农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,由于农田生态系统是受人类强烈调节与控制的复合系统,其碳循环受各类农作措施的影响极大。新疆地处干旱区,水分条件是农田碳循环的最重要限制因子。为此,分析不同灌溉方式对冬小麦(Triticum aestivuml)农田生态系统碳平衡的影响,从而提出有利于新疆冬小麦生产的固碳减排的灌溉方式。试验于2012—2013年在伊宁县科技示范园冬小麦试验田进行,选择伊农18冬小麦品种为供试材料,确定滴灌和漫灌为两个试验主因子并设置小区。试验自冬小麦返青开始至完全成熟结束,期间平均每7天采1次样,其中用典型样株法采集小麦植株,分根、茎、叶等不同器官单独烘干测定植株固碳量;用静态钠石灰吸收法测定冬小麦土壤呼吸;收集整理已发表国内外文献中的各类碳排放参数确定本研究中所需参数;采用王小彬的碳平衡计算方法分析不同灌溉方式农田生态系统碳平衡,据此对滴灌和漫灌两种灌溉方式的冬麦农田作物生物量固碳、土壤碳排放量和作物生产过程中物质投入的间接碳排放量,以及两种灌溉方式下冬麦农田生态系统净碳值进行分析。试验结果表明:滴灌条件下冬麦农田生态系统小麦的固碳量、土壤碳排放总量分别比漫灌小麦的高出15.38%和11.43%,冬小麦穗是差异形成的主要原因;而农业生产资料排碳总量比漫灌少排3.88%;但无论是滴灌还是漫灌,耗电碳排放量均占农业生产资料碳排放总量的59%以上,是农业生产资料碳排放的第一大来源。两种灌溉方式下冬小麦田生态系统的净碳值均呈现出固碳并存在显着差异(p<0.01),且滴灌冬麦农田生态系统净碳值比漫灌高25.39%。因此,新疆冬小麦生产中采用滴灌方式更有利于农田生态系统的固碳,并且改变灌溉电能生产方式将会进一步减少农田生态系统的碳排放。(本文来源于《生态环境学报》期刊2014年05期)

周立峰,冯浩[6](2011)在《不同灌水下复合肥对冬小麦产量及农田净生态系统生产力的影响》一文中研究指出合理灌溉和施用肥料是实现冬小麦节水增产增效的关键,该研究旨在为复合肥的大面积应用提供科学依据。2009~2010年,通过田间试验设置不同灌水与施肥水平,研究了不同灌水和施用量复合肥对冬小麦产量及农田净生态系统生产力(NEP)的影响。结果表明:各灌水施肥处理中,拔节期灌水60mm、复合肥施肥水平1350kg/hm2时,冬小麦产量最大,为8894.11kg/hm2。在考虑施肥经济效益的前提下,不灌水、灌1水、灌2水下经济最佳施肥量分别为656、920.13与872.38kg/hm2。常规施肥处理农田CO2排放量小于各复合肥处理;在冬小麦农田土壤呼吸作用强烈的拔节及灌浆期,拔节期灌水均能显着提高农田土壤CO2排放通量。考虑农田固碳,每公顷土地施复合肥1800kg处理最佳。(本文来源于《农业工程学报》期刊2011年07期)

曾朝旭[7](2011)在《太原盆地冬小麦农田生态系统水分利用效率与CO_2净交换的关系研究》一文中研究指出近年来,农田生态系统碳库作为陆地生态系统碳库重要的组成部分而越来越受到人们的关注。农田生态系统的碳循环受人类活动的直接影响,碳源与汇的交替性出现是农田生态系统碳循环的明显特征。作物通过光合作用固定能量和积累有机物,伴随着碳和水两个主要无机物的循环。水分利用效率是一个重要的农艺学指标,是对生态系统碳和水两个循环间的关系进行联接的纽带。通常对生态系统尺度上的碳水通量观测的方法有涡度相关法和箱式法,本研究用透明箱式法对太原盆地冬小麦生态系统从起身期至成熟期6个生育期内的碳通量和水通量及其环境因子进行了观测,旨在对二者之间的关系进行一个初步探讨。主要观测和研究结果如下:1)碳通量的变化有明显的日变化、季节变化。光合有效辐射(PAR)和温度(T)是生态系统CO2净交换(NEE)的主要影响因子,NEE与二者间存在显着的二元线性关系,并且与冠层温度(Tc)的关系最显着,R2达到了0.739。2)观测期内冬小麦农田生态系统的碳源汇强弱关系是:起身期>拔节期>抽穗期>孕穗期>成熟期>灌浆期3)光合有效辐射(PAR)和温度(T)也与蒸散(ET)存在显示着的线性关系。ET与碳通量间有明显的线性关系。由此可以看出,小麦农田生态系统碳水通量间由PAR和T联系的。4)对水分利用效率(WUE)进行了NEE和GEP两个水平上的计算,分别可以作为小麦自身需水和生态系统需水的参考。(本文来源于《山西大学》期刊2011-06-01)

张雪松[8](2009)在《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》一文中研究指出陆地生态系统的碳、水循环是全球变化科学的热点和核心问题。陆地生态系统碳循环包括植物的光合作用、自养呼吸作用及异养呼吸作用叁个过程,其中光合作用通过植物的气孔调节行为,与控制水分散失的蒸腾作用相联系,构成了土壤—植物—大气系统中相互作用、互为反馈的碳、水循环过程,它们的动态变化将对气候系统产生重大影响。农田生态系统是受人类活动干扰最大的陆地生态系统,也是气候变化的主要承受者,对农田生态系统中碳、水循环机理过程、变化趋势及其对环境响应的综合研究,将有助于了解农田生态系统缓解全球CO_2浓度上升的潜在可能性及其对全球变化的贡献,并为构建生态系统尺度碳、水循环模型奠定基础。本研究以冬小麦为研究对象,利用LI-6400R光合—蒸腾测量系统、LI-6400-09土壤呼吸室和禹城生态试验站涡度相关系统等高精度仪器设备,对2007年和2008年小麦拔节至乳熟期间涉及碳、水循环过程的叶片光合—蒸腾作用、土壤呼吸作用及相关农田气象要素和植被特征进行了野外试验测定和分析,在试验观测基础上提取了重要生理参数,建立了基于过程的农田与大气间物质输送和能量交换的多层—双叶模型,并对2008年试验期间冠层上方碳通量特征进行了模拟,试验分析和模拟的主要结论如下:1.叶片水平光合—蒸腾过程的碳、水循环特征:不同生育期中测定的不同层次阴、阳叶片具有各自明显的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率日变化特征,这是包括光合有效辐射、气孔导度、CO_2浓度、温度等影响因子在内的综合作用的结果,进行气孔限制分析是解释日变化规律的有效方法;随光强增加,各层次叶片净光合速率均呈直角双曲线增加,蒸腾速率呈直线增加,在两者共同影响下,叶片水平水分利用效率亦呈直角双曲线增加,且存在“光饱和”特征;随CO_2浓度增加,各层次叶片净光合速率呈直角双曲线形式增加,同时气孔导度下降导致蒸腾速率呈波浪式下降,两者共同使叶片水平水分利用效率提高,蒸腾速率对由CO_2浓度变化而引起的气孔运动的响应比净光合速率快。2.土壤呼吸过程的碳循环特征及根呼吸的贡献:不同组分土壤呼吸存在明显日变化和季节变化特征,其中季节变化是以温度起重要作用并受根生物量协同影响的综合结果,5-10cm土壤温度大约可以解释不同组分土壤呼吸季节变化的49%~65%,土壤中根生物量大约可以解释土壤呼吸季节变化的44%;综合根去除法和根生物量外推法两种方法估算的研究期间根呼吸对土壤总呼吸的贡献为32%~45%。3.农田生态系统尺度的能量平衡与碳、水循环特征:植物以叶片为生命活动的基本单元,在生态系统尺度通过湍流交换等形式推动物质(碳、水)循环流动,并与系统中驱动物质循环的能量传输密不可分。本研究分析结果表明,利用涡度相关技术直接测定的农田生态系统尺度能量和物质通量,具有明显的日变化和季节变化特征,但涡度相关技术与常规观测技术相比存在低估趋势。利用生态系统水分利用效率(WUEe)可以衡量生态系统尺度碳、水循环关系,其日变化特征随生育期不同而不同。将生态系统水平与叶片水平的水分利用效率日均值进行比较,前者较后者高,原因可能与研究时对不同尺度采用了不能直接可比的不同的测定方法有关,也可能与涡度相关技术对能量通量的低估有关。4.多层—双叶模型对冠层上方碳通量的模拟:综合考虑农田水、热因子及叶片氮含量的非线性垂直分布对碳、水循环的影响,将农田按植株高度分为上、中、下叁层,并通过叶片集聚指数计算阴、阳叶面积以区分叶片的空间分布受光状态,建立了均匀农田与大气间物质输送和能量交换的多层—双叶模型,对农田冠层上方基于光合—呼吸的碳循环过程进行了模拟应用研究。利用涡度相关碳通量观测数据对模型模拟能力的检验结果表明,模拟值大约可以解释实测值的78.5%,拟合程度较高,模拟的CO_2通量日变化特征在晴天的日间比在阴雨天和夜间的效果好。在叶片非随机分布的密集农田中,阴叶对GPP的贡献率在35.7%左右,说明阴叶对生产力的贡献也很重要,分层模拟显示,作物最终产量的形成主要依赖上层叶片,对GPP贡献率占80%以上,模型估算的试验期间冬小麦NPP累计约为626.3gC·m~(-2)。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2009-05-01)

尹志芳,欧阳华,徐兴良,张宪洲[9](2009)在《基于SHAW模型对拉萨河谷冬小麦农田生态系统水分传输特征的模拟研究》一文中研究指出以青藏高原的拉萨河谷下游的农田为研究对象,利用中国科学院拉萨高原生态试验站的观测数据,通过模型模拟的方法分析了高原冬小麦农田生态系统水分传输的主要特征并结合当地的气象条件和灌溉情况对当地制定适宜的冬小麦农田灌溉制度进行了初步探讨。采用2004年5~10月的土壤水分观测数据对SHAW模型进行参数率定,然后,利用2004年10月~2005年10月的土壤水分观测数据对率定的参数进行验证并评价SHAW模型的在该地区的模拟性能。通过分析2004~2005年冬小麦农田水分传输过程的模拟结果,得出该地区农田生态系统水分传输的主要特征:①拔节-灌浆期是冬小麦耗水旺期,水分主要在土壤-植物间传输。②冬小麦生长期间耗水量为826mm,是华北平原的1.7~1.9倍,其中土壤蒸发占了37.5%。③冬小麦根系吸水主要集中于10~40cm土层,在浅层土壤水分供应不足时,冬小麦才倾向于利用深层土壤水分(40cm以下)。④整个冬小麦生长期间农田的总深层渗漏量达到约占总灌溉量的50%。其中,播种-返青期间灌溉量的72%渗漏到70cm土层以下。最后,基于研究得出的冬小麦农田生态系统水分传输特征,对该地区适宜的灌溉制度进行了分析探讨。(本文来源于《生态学报》期刊2009年04期)

郑泽梅,于贵瑞,温学发,张雷明,孙晓敏[10](2009)在《温度和生物因子对农田生态系统呼吸的影响——以华北平原冬小麦-夏玉米复种农田生态系统为例(英文)》一文中研究指出生态系统呼吸在陆地生态系统碳循环中占有重要地位,是碳循环中仅次于生态系统总初级生产力的第二大通量组分。除温度和水分外,生物因子对生态系统呼吸也有着重要的影响。生物因子往往与温度、水分有着相似的季节变化,并且温度还对这些因子有重要的影响,这加深了探讨生物因子对生态系统呼吸影响的难度。复种农田生态系统中生物因子与气象因子季节变化的非同步性为探讨生物因素对生态系统呼吸时间变异的影响提供了有利条件。利用华北平原冬小麦-夏玉米复种农田LAI的季节动态与温度的季节动态存在非同步性这一天然试验条件,本研究通过该农田生态系统连续两年的涡度相关通量观测数据,分析了温度和生物因子对该农田生态系统呼吸季节及年际变化的影响。结果表明,在冬小麦和夏玉米的各个生育阶段,其夜间生态系统呼吸都受到土壤温度的影响,但是这种影响在作物不同的生育阶段有所差异,尤其当土壤温度与叶面积指数(LAI)的季节变化非同步时,LAI会改变土壤温度对生态系统呼吸的控制。基于直线回归方程,LAI能分别解释2003年和2004年冬小麦生态系统参考呼吸(10℃下的生态系统呼吸速率)变异的97%和74%,能分别解释夏玉米生态系统参考呼吸变异的85%和42%。华北平原冬小麦-夏玉米复种农田的生态系统呼吸呈"双峰"季节动态模式,且与生态系统总初级生产力及LAI的季节动态模式相一致,两次峰值分别出现在冬小麦的LAI和夏玉米的LAI达到最大时。冬小麦农田生态系统呼吸的最大值在2003年和2004年分别为6.6gC(/m2.d)和5.5gC(/m2.d),夏玉米农田生态系统呼吸的最大值在2003年和2004年分别为7.7gC(/m2.d)和6.9gC(/m2.d)。冬小麦农田生态系统在2003年和2004年2个生育期的总呼吸量分别为402gC/m2(累计220天)和486gC/m2(累计232天)。夏玉米农田生态系统在2003年和2004年两个生育期的总呼吸量分别为557gC/m2(累计131天)和481gC/m2(累计107天)。冬小麦及夏玉米生育期生态系统呼吸的年际差异受土壤温度和受LAI影响的生态系统总初级生产力的协同作用控制。冬小麦秸秆还田引起的生态系统呼吸底物的增加以及夏季降雨对土壤湿度的改善都促进了夏玉米生长前期生态系统CO2排放量的增加。相对于自然生态系统,农田生态系统受到更多的管理措施的影响,因此在未来的研究中,应加强农业管理措施以及人类活动对农田生态系统呼吸影响的研究。(本文来源于《资源科学》期刊2009年04期)

冬小麦农田生态系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用2014—2015年中国科学院封丘农业生态实验站涡度相关系统观测的冬小麦农田生态系统CO_2通量数据,结合试验地常规气象观测系统的气象数据,分析冬小麦4个生育期(分蘖期、越冬期、拔节期和灌浆期)内CO_2通量的日变化,研究净生态系统碳交换(NEE)的季节变化及其与气象要素的关系.结果表明:冬小麦整个生育期内NEE为-360.15g C·m~(-2),总初级生产力总量为1920.01 g C·m~(-2),冬小麦农田生态系统具有较强的固碳能力.冬小麦农田生态系统CO_2通量具有明显的日变化和季节变化特征,分蘖期表现为碳源,越冬期、拔节期和灌浆期表现为碳汇.表观初始光能利用率平均值为0.03 mg CO_2·μmol~(-1),光饱和时的生态系统生产量平均值为1.53 mg CO_2·m~(-2)·s~(-1),月平均生态系统呼吸为193.92g C·m~(-2)·month~(-1).冬小麦农田生态系统4个生育期NEE与光合有效辐射的相关关系均达到极显着水平.分蘖期、拔节期和灌浆期NEE与饱和水汽压差的相关关系极显着,越冬期达显着水平.冬小麦分蘖期、越冬期和灌浆期NEE日总量与土壤温度呈正相关,拔节期呈负相关关系.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

冬小麦农田生态系统论文参考文献

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冬小麦农田生态系统论文-吴东星
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