导读:本文包含了水分传输与利用论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:间作复合群体,小麦,玉米,产量优势
水分传输与利用论文文献综述
王自奎[1]（2015）在《小麦/玉米间作复合群体光能和水分传输利用试验与模拟研究》一文中研究指出农作物间作种植方式可通过不同作物在时间和空间上的合理搭配,提高光能、水分、养分等农业资源的利用效率,进而使单位土地面积的产出较单作有所提高。随着人口增加、耕地减少和水资源紧缺态势加剧,我国粮食供给安全受到了日益严重的挑战。间作群体光能和水分传输利用机制的研究,对改进间作农田生产实践、促进农业生产生态可持续发展、节约农业用水及保障我国粮食安全都具有一定的参考价值。本研究以我国西北干旱半干旱地区常见的一种间作种植模式“小麦/玉米条带间作”(6行小麦/2行玉米间作和12行小麦/4行玉米间作)为研究对象,于2012-2014年在内蒙古河套灌区沙壕渠试验站开展了3年大田试验,对间作群体中光能和水分的传输过程及利用效率进行了试验研究及定量模拟,初步取得以下主要研究进展:(1)建立了估算条带间作群体辐射传输和分配的半经验模型。文章在宽行作物辐射传输模型的基础上,对间作群体冠层进行了分块,建立了模拟条带间作群体辐射传输的ERCRT(Extended row crop radiation transmission)模型,并用小麦/玉米间作群体光合有效辐射(Photosynthetic active radiation,PAR)截获率的实测值对其进行了验证。结果表明,PAR截获率模拟值和实测值之间的相关系数为0.884,模拟值的均方根误差为0.037,平均绝对误差为0.029。与传统的间作群体辐射传输模型相比,ERCRT模型能更好地估算宽带幅、低密度条带状间作群体的辐射截获。ERCRT模型还可用于估算辐射在间作作物之间及作物和土壤之间的分配。ERCRT模型所需要输入的参数简单且容易获取,也可用于其他类型的间作群体。基于ERCRT模型分析带幅宽度对小麦/玉米间作群体辐射截获效率时发现,6行小麦(行距15 cm,带幅宽90 cm)间作2行玉米(行距40 cm,带幅宽80 cm)的种植模式最优。(2)分析了小麦/玉米间作群体的辐射截获率、辐射利用效率及作物叶片的光合特性。2012、2013及2014年I62(6行小麦/2行玉米间作)间作群体的PAR截获量分别为1034.3、912.9及1051.6 MJ m-2,分别比I124(12行小麦/4行玉米)间作群体高4%、5%和4%,比单作小麦高38%、26%和29%,比单作玉米高13%、15%和11%。间作相对于单作的辐射截获比率在间作中期(小麦玉米共生)最小,间作后期(小麦收获以后)最大。2012年整个生育期I62和I124群体的PAR截获量分别比单作的加权平均值多25%和20%,2013分别多20%和15%,2014年与2013年相近。I62和I124群体中玉米的3年平均辐射利用效率分别为3.08和3.15 MJ Kg-1,比单作玉米低10%和8%;间作小麦的辐射利用效率与单作小麦没有显着差异。间作边行小麦底层叶片的净光合速率(Net photosynthesis,Pn)和气孔导度(Stomatal conductance,Gs)显着高于间作内行小麦及单作小麦;间作玉米底层叶片的Pn和Gs也显着大于单作玉米。间作边行小麦上层和下层叶片光合作用系统II的光量子产量(Quantum yield of photosynthesis system II,ΦPSII)和电子传递速率(Electron transport rate,ETR)都高于间作内行小麦和单作小麦;间作玉米上层和中层叶片的ΦPSII和ETR与单作玉米差异不显着,而底层叶片的ΦPSII和ETR显着高于单作玉米。说明间作种植可通过提高作物底层叶片的光合速率而增加整个冠层的光合产物。(3)分析了小麦/玉米间作群体的蒸发蒸腾规律并验证了Shuttle-Wallace模型在该间作条件下的适用性。充分灌溉的条件下,小麦/玉米间作群体的蒸发蒸腾量最大,单作玉米略低于间作群体,单作小麦最小。单作农田棵间土壤蒸发占蒸发蒸腾的比例在20%-25%之间,而间作群体接近40%。间作群体相对于单作群体耗水量的变化量(ΔWU)在24-26%之间,而其相对于单作群体的水分利用效率的变化量(ΔWUE)接近于0。说明间作群体的水分消耗量远高于单作群体,而水分利用效率与单作群体差别不大。直接应用多源模型会导致小麦/玉米间作群体的蒸发蒸腾的高估。分别应用Shuttle-Wallace双源蒸发蒸腾模型估算小麦和玉米条带作物蒸腾、土壤蒸发和总蒸发蒸腾量的精度较高。Shuttle-Wallace模型还可用于估算小麦/玉米间作群体蒸发蒸腾的分配。(4)探讨了水分限制对小麦/玉米间作群体产量及水分利用的影响。小麦抽穗期(玉米V5期)的水分限制处理(2012)提高了间作小麦的产量而降低了间作玉米的产量;小麦灌浆期(玉米V9期)的水分限制处理(2014)对间作小麦产量的影响不大,但是依然降低了玉米的产量;小麦拔节期(玉米V2期)的水分限制处理(2013)使小麦和玉米的产量都大幅度下降。2012、2013及2014年充分灌溉条件下间作群体的总产量分别为13.3、11.4及14.8 t ha-1,水分限制处理使间作群体的产量分别降低了8%、28%及15%。水分限制处理条件下,2012、2013及2014年间作相对于单作的产量优势分别为25%、3%及18%,而充分灌溉条件下间作相对于单作的产量优势在22-24%之间。间作群体中小麦的根系最大可伸展至玉米条带中心位置,而玉米的根系仅能伸展到边行小麦底部的位置。限水灌溉会促进小麦玉米种间的水分互补作用及作物对深层水分的利用。实施水分限制处理以后,每年灌溉量减少75.0 mm,间作群体耗水量降低25.1-70.8 mm,ΔWU降低至18-24%。小麦抽穗期和灌浆期水分限制对ΔWUE没有显着的影响,而小麦拔节期的水分限制使ΔWUE降低至-13%。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2015-05-01）
石多琴[2]（2013）在《水氮配施对玉米水分传输和利用的互作效应》一文中研究指出针对水氮配施提高限量灌溉玉米水分传输和利用理论依据薄弱问题，通过大田试验，在不同灌水水平和施氮水平下，研究了绿洲灌区水氮耦合对玉米农田土壤－叶片水势差、耗水特性、作物产量和水分利用效率的影响，旨在为揭示水氮配施提高限量供水条件下玉米水分利用效率的机理和技术提供试验依据。主要结论如下：1．灌水、施氮、水氮互作显着影响土壤水势、叶水势、土-叶水势差。在相同灌水量下，360kg/hm2的施氮量有利于维持较高的土壤水势，而施氮量达到540kg/hm2时土壤水势较360kg/hm2施氮处理降低；在相同施氮量下，土壤水势均随灌水量的增加而呈先增后降的变化趋势。在低灌水量下，增施氮肥降低了叶水势；在低、中灌水量和施氮量下，增施氮肥和增加灌水可使土-叶水势差增大，在高灌水量和高施氮量下，增施氮肥和增加灌水降低了土-叶水势差。2．玉米的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随灌水量的增加而提高，灌水量和施氮量对玉米净光合速率、蒸腾速率、气孔导度的互作效应明显。在相同灌水量下，360kg/hm2的施氮量有利于提高玉米叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度，施氮量达到540kg/hm2时玉米的光合速率、蒸腾速率、气孔导度较360kg/hm2施氮处理呈下降趋势。3．灌水对玉米耗水量的影响大于氮肥对耗水量的影响，水氮对耗水量的互作效应显着。在高灌水量下，氮素对耗水量有抑制作用，在低灌水量下，氮素对耗水量有促进作用。高施氮处理较不施氮处理、中施氮处理的耗水量在高灌水水平下分别提高了-0.73%、-0.29%；在低灌水水平下分别提高了1.28%、0.37%。增施氮肥可增加土壤含水量，降低棵间蒸发，提高作物耗水量，随灌水量的增加棵间蒸发量、土壤含水量、耗水量增加。耗水量与土-叶水势差表现为正相关。4．水氮配施可提高玉米产量，且二者对产量的互作效应显着；增加灌水量和增施氮肥量可使玉米增产，但是随着灌水量和施氮量的增加，增产幅度降低。施氮量对玉米生物产量的影响大于灌水量对玉米生物产量的影响，增加灌水量和施氮量可使玉米生物产量增加。在高灌水量下，施氮量为360kg/hm2时HI增加，有利于籽粒产量的形成。在高施氮量下，灌水对HI的影响效果明显。产量与土-叶水势差呈显着的正相关。5.灌水量与施氮量都是影响WUE的主要因子，且二者对WUE互作效应显着。增施氮肥可提高作物WUE，在低、中、高叁个灌水量下,高施氮处理较不施氮处理、中施氮处理的水分利用效率分别提高了5.86%、0.09%，10.05%、2.25%，5.43%、-1.04%。水分利用效率与土-叶水势差表现出正相关关系。(本文来源于《甘肃农业大学》期刊2013-05-24）
左力翔[3]（2013）在《黄土高原不同树龄小叶杨水分利用特性及其传输模拟》一文中研究指出水分亏缺和树龄是导致黄土高原地区“小老树”形成的重要因素。为探讨“小老树”形成机制，本研究以黄土高原地区“小老树”发生面积最大的树种小叶杨为研究对象，系统研究了3个不同树龄下小叶杨的光合、水力学特性、生长季内液流连续变化规律和单株耗水量变化，并利用SPAC水分传输模型模拟了小叶杨的水力限制，试图揭示小叶杨随树龄变化过程中的水分利用和传输特性差异。主要结论如下：（1）该地区小叶杨随树龄增加抗旱性增加(比叶重增加、Ψsat和Ψtlp降低等)，高龄树的顶梢枯死则是小叶杨适应干旱的一种保护机制。水分限制是旱季小叶杨光合速率随树龄增加而降低的主要因素，而在水分充足的雨季高龄小叶杨光合速率的限制则很可能是养分等其他因素。叶与茎相比具有较高的脆弱性，高龄小叶杨正午叶水力导度的损失是导致整株植物水力导度（Kplant）降低的一个重要原因。（2）小叶杨液流密度日变化呈现明显的单峰曲线，高龄小叶杨峰值较宽，中龄小叶杨液流速率达到峰值后呈现一定的下降趋势。旱季高龄小叶杨的日平均液流密度大于中龄小叶杨，但雨季则相反。影响小叶杨液流速率日变化的主要因素为太阳辐射、空气温度和蒸汽压亏缺，液流滞后于辐射，提前于空气温度、相对湿度和蒸汽压亏缺。中龄小叶杨液流对辐射的时滞时间更长，高龄小叶杨液流对蒸汽压亏缺的时滞时间更长。利用逐步回归法分别建立了旱季和雨季小叶杨液流密度的多元线性回归方程。（3）整个生长季单株耗水在5-7月维持在较高的水平，此后逐渐下降。5月下旬、7月上旬和9月后，高龄小叶杨的单株耗水高于中龄小叶杨，其他季节二者差异不大。高龄小叶杨日均单株耗水量更多地受到日辐射和蒸汽压亏缺的影响。整个生长季2个树龄的总耗水量差异不大，但中龄小叶杨单位叶面积总耗水量显着高于高龄。（4）Sperry水分传输模型可以较好的模拟该地区不同树龄小叶杨的水分利用，当中龄小叶杨AR:AL为5而高龄小叶杨为10时的模拟效果最好。根际是旱季小叶杨水分利用的主要限制单元，高龄小叶杨根际水流阻力所占比例受降雨影响较小。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2013-05-01）
高阳[4]（2009）在《玉米/大豆条带间作群体PAR和水分的传输与利用》一文中研究指出间作种植具有充分利用多种资源、提高单位面积作物产量的优点。近些年来,随着人口的快速增加、耕地的不断减少和水资源的日益紧缺,我国的粮食供给安全受到了严重的威胁。在这样的背景下,深入研究间作冠层对辐射的截获与利用、间作群体的蒸腾耗散规律、间作模式下根系的分布及吸水规律,对于优化间作群体的组成结构、提高间作模式管理水平、保证间作种植具有较高的资源利用效率和产量水平都具有重要的理论和现实意义。本项研究于2006-2008年在河南商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站进行,选取玉米/大豆间作这种在我国北方地区广泛采用的间作种植模式作为研究对象,设置4个试验处理,分别为玉米单作(SM)、大豆单作(SSB)、玉米/大豆1:3间作(I_(13))和玉米/大豆2:3间作(I_(23)),重复4次。叁年间,通过较为系统的田间试验,对玉米/大豆间作群体的光环境特性、土壤蒸发、植株蒸腾、根系分布特征、土壤水分运动以及资源利用等问题进行了试验研究和定量模拟,取得的主要研究结果如下:(1)在生育早期,I_(13)和I_(23)处理的大豆条带边行(与玉米相邻行)底部的PAR透射率高于大豆条带内行底部的PAR透射率,而I_(23)处理玉米行间底部的PAR透射率高于边行;进入生育后期,冠层底部不同位置处的PAR透射率差异不明显,平均透射率均小于7%; 4个试验处理的消光系数(K)的平均值分别为:SM处理0.46、SSB处理0.59、I_(13)处理0.51、I_(23)处理0.50。(2)在群体生育早期(LAI<1),I_(13)和I_(23)处理小区内不同行位置处的土壤蒸发量相差不大。但随着群体的生长发育(LAI≥1),不同位置处的土壤蒸发量呈现出一定的差异。土壤蒸发过程受表层土壤含水率和叶面积指数影响较大,相对土面蒸发强度E/ET0与表土土壤含水率呈指数性正相关关系,与叶面积指数则呈指数性负相关关系。I_(23)处理间作群体内,玉米和大豆植株的茎流速率在晴天呈单峰曲线,而在阴天则呈多峰曲线。植株的茎流受诸多环境因子的影响,其中太阳辐射是影响植株茎流的最主要的气象因子。玉米和大豆的单株日茎流量与多个气象因子间存在较好的相关关系,达到极显着水平。茎流观测期内(2008年6月1日-6月30日),I_(23)处理玉米植株的日均蒸腾量(茎流量)(1.44 mm d-1)为大豆日均蒸腾量(0.79 mm d~(-1))的1.8倍,玉米和大豆的蒸腾量分别为间作群体总蒸腾量的64%和36%。利用ERIN模型模拟间作群体的土壤蒸发和植株蒸腾时,阻力项的确定是至关重要的。I_(23)处理间作群体内,玉米/大豆间作群体的土壤表面阻力为300 s m~(-1),间作冠层的空气动力学阻力r~a_a和r~s_a分别为4.50和42.41 s m~(-1),冠层边界层阻力分别为12.19和38.89 s m~(-1),玉米和大豆的气孔阻力分别为81.32和64.92 s m~(-1)。模拟结果表明,间作群体内玉米或大豆日蒸腾量的模拟值均高于实测值,土壤蒸发的模拟值为实测值的94.67%。相关分析表明,观测值和模拟值间有较好的相关关系,相关系数在0.8以上。ERIN模型能够较为准确地模拟间作群体的土壤蒸发和作物蒸腾,亦可以较为准确地确定蒸腾量在间作作物间的分配。(3)采用冲洗土壤剖面法来获取根系的分布模式。结果表明,水分充足条件下,I_(23)处理间作群体内,玉米的根系深度要大于大豆根系;玉米根系不仅分布于玉米条带下方的区域,而且可以扩展到邻近的大豆条带内行下方的区域,而大豆根系则水平分布于大豆行对应的相对有限的区域内。由于犁底层和粘土夹层(深度约为30 cm)的存在,16~22 cm土层内玉米和大豆根系的侧向生长距离最远,而根长密度则主要分布在近地表处(0~30 cm)以及作物行处。拟合结果表明,指数模型可以很好地描述I_(23)处理间作群体内作物根长密度的二维分布状况。在生长过程中,I_(23)处理间作条带内不同区域的水分状况变化幅度依次为:玉米区域>大豆区域>条带行间。这表明在水分充足条件下,即使根系在大部分土体中都有分布,但同一时间内并非所有根区都具有等效的吸水作用,作物会优先在间作群体中相应的土壤区域内吸水,而后才会从根系混合区域内吸收水分。间作群体内,不同作物生长到一定程度后根系会出现混合交叉分布,要准确地确定间作群体中不同作物的根系密度分布状况是比较困难的。本文利用较为容易获得的参数建立了I_(23)处理间作作物根系的二维分布模式,并依据所建立的二维根系吸水模型,利用用HYDRUS-2D软件模拟了I_(23)处理间作条件下的土壤水分运动。模拟结果表明,所建立的二维根系吸水模型能够比较好的模拟间作群体的土壤水分运动规律。(4)利用Logistic方程拟合了单作和间作条件下玉米和大豆单株干物质积累的动态过程,相关性均达到极显着水平。由于边际效应的作用,I_(13)和I_(23)处理间作群体内单株玉米的地上部干物质量和籽粒产量都要明显高于单作玉米,I_(13)和I_(23)处理间的差异并不显着。然而不同种植模式下单株大豆的地上部干物质量和籽粒产量的差异并不显着。I_(13)和I_(23)处理内玉米的干物质转换率高于SM处理,而SSB处理大豆的干物质转换率则高于间作处理,I_(13)和I_(23)处理间的差异并不显着。I_(13)和I_(23)处理玉米的籽粒产量分别为SM处理的83%和95%,表明在间作种植模式下,玉米的增产效果并不足以弥补大豆占用面积所引起的籽粒产量下降。I_(13)和I_(23)处理大豆的籽粒产量分别为SSB处理的82%和76%,表明当大豆与玉米间作时,玉米的遮荫导致大豆籽粒产量下降。但是,玉米/大豆间作的总籽粒产量仍要明显高于单作玉米和单作大豆,表明间作种植能够增加群体的干物质积累量,提高群体总产量。(5)利用辐射截获率(F)、辐射利用效率(RUE)和收获指数(HI)3个指标,评价了玉米/大豆间作群体对辐射的截获与利用状况。3个生育期内,SM、I_(13)和I_(23)处理玉米收获指数(HI)的平均值分别为0.42、0.45和0.44;SSB、I_(13)和I_(23)处理大豆的收获指数(HI)的平均值分别为0.40、0.35和0.36;I_(13)和I_(23)处理玉米的RUE分别为3.14和3.13 g MJ~(-1),略低于SM处理的RUE(3.18 g MJ~(-1))。I_(13)和I_(23)处理大豆的RUE分别为1.65和1.63 g MJ~(-1),略高于SSB处理的RUE(1.55 g MJ~(-1))。I_(13)处理的RUE(2.82 g MJ~(-1))略高于和I_(23)处理(2.78 g MJ~(-1))。I_(13)和I_(23)处理群体的RUE比SM处理低11%和13%,但要比SSB处理高82%和79%。数据显示,间作种植模式能够通过更有效地利用辐射来增加群体的产量。3个生长季内,I_(13)处理ETc的平均值(495.84 mm)略低于I_(23)处理(506.16 mm)。I_(13)处理的ETc分别比SM和SSB处理高15%和6%;I_(23)处理的ETc分别比SM和SSB处理高17%和9%。I_(13)和I_(23)处理间作群体的WUE(I_(13):20.24 kg ha~(-1) mm~(-1);I_(23):21.97 kg ha~(-1) mm~(-1) )略低于SM处理( 22.67 kg ha~(-1) mm~(-1)),但明显高于SSB处理(5.07 kg ha~(-1) mm~(-1))。I_(13)和I_(23)处理的土地当量比(LER)分别为1.65和1.71,表明单作种植要多利用65%和71%的土地才能得到与I_(13)和I_(23)处理间作种植相同的产量。试验数据同时指出,玉米/大豆条带间作种植具有明显的产量优势,可以显着提高土地利用效率。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2009-05-01）
水分传输与利用论文开题报告
（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：
针对水氮配施提高限量灌溉玉米水分传输和利用理论依据薄弱问题，通过大田试验，在不同灌水水平和施氮水平下，研究了绿洲灌区水氮耦合对玉米农田土壤－叶片水势差、耗水特性、作物产量和水分利用效率的影响，旨在为揭示水氮配施提高限量供水条件下玉米水分利用效率的机理和技术提供试验依据。主要结论如下：1．灌水、施氮、水氮互作显着影响土壤水势、叶水势、土-叶水势差。在相同灌水量下，360kg/hm2的施氮量有利于维持较高的土壤水势，而施氮量达到540kg/hm2时土壤水势较360kg/hm2施氮处理降低；在相同施氮量下，土壤水势均随灌水量的增加而呈先增后降的变化趋势。在低灌水量下，增施氮肥降低了叶水势；在低、中灌水量和施氮量下，增施氮肥和增加灌水可使土-叶水势差增大，在高灌水量和高施氮量下，增施氮肥和增加灌水降低了土-叶水势差。2．玉米的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随灌水量的增加而提高，灌水量和施氮量对玉米净光合速率、蒸腾速率、气孔导度的互作效应明显。在相同灌水量下，360kg/hm2的施氮量有利于提高玉米叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度，施氮量达到540kg/hm2时玉米的光合速率、蒸腾速率、气孔导度较360kg/hm2施氮处理呈下降趋势。3．灌水对玉米耗水量的影响大于氮肥对耗水量的影响，水氮对耗水量的互作效应显着。在高灌水量下，氮素对耗水量有抑制作用，在低灌水量下，氮素对耗水量有促进作用。高施氮处理较不施氮处理、中施氮处理的耗水量在高灌水水平下分别提高了-0.73%、-0.29%；在低灌水水平下分别提高了1.28%、0.37%。增施氮肥可增加土壤含水量，降低棵间蒸发，提高作物耗水量，随灌水量的增加棵间蒸发量、土壤含水量、耗水量增加。耗水量与土-叶水势差表现为正相关。4．水氮配施可提高玉米产量，且二者对产量的互作效应显着；增加灌水量和增施氮肥量可使玉米增产，但是随着灌水量和施氮量的增加，增产幅度降低。施氮量对玉米生物产量的影响大于灌水量对玉米生物产量的影响，增加灌水量和施氮量可使玉米生物产量增加。在高灌水量下，施氮量为360kg/hm2时HI增加，有利于籽粒产量的形成。在高施氮量下，灌水对HI的影响效果明显。产量与土-叶水势差呈显着的正相关。5.灌水量与施氮量都是影响WUE的主要因子，且二者对WUE互作效应显着。增施氮肥可提高作物WUE，在低、中、高叁个灌水量下,高施氮处理较不施氮处理、中施氮处理的水分利用效率分别提高了5.86%、0.09%，10.05%、2.25%，5.43%、-1.04%。水分利用效率与土-叶水势差表现出正相关关系。
（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。
水分传输与利用论文参考文献
[1].王自奎.小麦/玉米间作复合群体光能和水分传输利用试验与模拟研究[D].西北农林科技大学.2015
[2].石多琴.水氮配施对玉米水分传输和利用的互作效应[D].甘肃农业大学.2013
[3].左力翔.黄土高原不同树龄小叶杨水分利用特性及其传输模拟[D].西北农林科技大学.2013
[4].高阳.玉米/大豆条带间作群体PAR和水分的传输与利用[D].中国农业科学院.2009