学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

华北平原典型作物对土壤水分的光合与生理响应

作　者: 王博欣
导　师: 施坰林
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 农业水土工程
关键词: 光合作用土壤含水率 Farquhar模型水分利用效率华北平原
分类号: S152.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 98次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

作物光合作用是影响水分利用效率的关键因子，研究不同水分条件下，作物的光合生理特性可为进一步提高作物光能利用率，指导农田水分高效利用提供一定的理论基础。本文以2010年10月-2011年10月华北平原冬小麦-夏玉米连作的典型农田的大田数据为基础，主要通过LI-6400便携式光合仪和PTM-48在线蒸腾-光合系统、涡度相关通量连续测定系统相结合的方法，对不同土壤水分处理下，作物叶片尺度的光合生理动态进行了研究，结果如下：1．冬小麦各生育期内，气孔导度、光合、蒸腾速率日变化波动性很大，峰值集中出现在10:00与14:00。拔节期后，水分胁迫对光合生理的影响开始分化。中度水分胁迫（60%Fc）能够调节气孔，将蒸腾速率控制在较低范围，有效提高水分利用效率。2．冬小麦Pn和WUE与土壤含水率的相关性随SWC降低而迅速降低，且净光合速率Pn和WUE对土壤水分的反应存在阈值反应，保持较强光合速率和WUE的SWC分别为19%~25%和21%~28%。水分胁迫一旦发生，土壤水分含量就成为对作物光合性能起决定性作用的环境因子。3．利用直角双曲线模型和Farquhar模型对冬小麦两个处理旗叶光响应、CO2响应曲线进行拟合， T1最大Rubisco羧化速率Vcmax、最大电子传递速率Jmax、光合能力Pnmax和初始羧化效率T1分别较T3高31.81%、32.56%、30.27%、25.77%，光合和蒸腾的协同作用下，两处理叶片水平WUE与CO2浓度呈正相关且处理间差异不显著，中度水分胁迫并未对小麦叶片水分利用机制产生太大影响。4．玉米各生育期内，光合、蒸腾速率日变化均呈单峰曲线，峰值在12:00。随着土壤水分降低，玉米中下层叶片发生了较明显的光饱和现象，表观量子效率AQE降幅达20%。5.夏玉米保持高水平Pn和WUE时的SWC范围分别为20%~23%和24%~32%。农田作为一种特殊的陆地生态系统，对全球碳、水循环具有一定贡献。研究农田生态系统水、热、碳通量和相关环境因子的时空变化及其动力学机制，并从不同尺度上揭示农田生态系统的分布特点成为分析农田生态系统碳水循环的主要内容。

全文目录

摘要  2-3
SUMMARY  3-6
第1章前言  6-12
  1.1 研究目的与意义  7
  1.2 作物光合性能与水分关系研究进展  7-9
  1.3 光合模型研究进展  9-12
    1.3.1 光合作用对环境响应的经验模型  9-10
    1.3.2 光合作用的生化模型  10-12
第2章田间试验  12-23
  2.1 试验区概况  12
  2.2 灌溉试验设计与布置方案  12-14
  2.3 研究内容  14
    2.3.1 冬小麦、夏玉米生育期内田间数据观测与分析  14
    2.3.2 冬小麦、夏玉米净光合作用日变化特征  14
    2.3.3 冬小麦光响应和 CO2响应曲线的测定和模拟  14
  2.4 测定项目与方法  14-17
    2.4.1 土壤水分数据  14-15
    2.4.2 气象数据  15
    2.4.3 作物数据  15-17
  2.5 光合模型  17-20
    2.5.1 冬小麦旗叶光响应曲线  17-18
    2.5.2 冬小麦旗叶 CO2响应曲线  18-19
    2.5.3 检验光合模型有效性的指标  19-20
  2.6 试验区域气象要素变化统计  20-23
第3章不同土壤含水率对冬小麦光合生理的影响  23-36
  3.1 冬小麦生育期土壤含水率变化  23-25
  3.2 不同土壤水分下冬小麦的生理响应  25-28
    3.2.1 冬小麦株高变化过程  25
    3.2.2 冬小麦叶面积指数变化过程  25-26
    3.2.3 地上部分累计变化过程  26
    3.2.4 经济产量及收获指数  26-27
    3.2.5 叶片尺度净光合生育期分布  27-28
  3.3 不同土壤水分下，冬小麦光合、蒸腾、气孔导度日变化规律  28-34
    3.3.1 气孔导度日变化  29
    3.3.2 净光合速率日变化  29-30
    3.3.3 蒸腾速率日变化  30
    3.3.4 水分利用效率日变化  30-32
    3.3.5 土壤水分与 Pn、WUE、Pn/PAR 关系研究  32-34
  3.4 本章小结  34-36
第4章不同土壤水分下冬小麦光合响应曲线  36-42
  4.1 不同水分处理下叶片光合特性对光强的响应  37-38
  4.2 不同水分处理下叶片光合速率对 CO2浓度的响应  38-39
  4.3 不同水分处理叶片蒸腾速率和气孔导度对 CO2浓度的响应  39-40
  4.4 不同水分处理下叶片水分利用效率对光强的响应  40-41
  4.5 本章小结  41-42
第5章夏玉米生育期光合生理对土壤水分的响应  42-51
  5.1 夏玉米生育期土壤含水率动态  42-43
  5.2 玉米田 CO2通量生育期变化  43-44
  5.3 夏玉米光合、蒸腾日变化规律  44-46
    5.3.1 夏玉米光合速率日变化  44
    5.3.2 夏玉米蒸腾速率日变化  44-46
  5.4 夏玉米单叶光合速率与 CO2通量拟合分析  46
  5.5 土壤水分与 Pn、WUE、Pn/PAR 关系研究  46-49
    5.5.1 不同土壤水分下 PAR-Pn关系变化  46-48
    5.5.2 夏玉米 Pn、PAR-Pn、WUE 与 SWC 响应关系  48-49
  5.6 本章小结  49-51
    5.6.1 夏玉米光合、蒸腾等参数日变化  49
    5.6.2 不同土壤水分范围内夏玉米的光响应特征  49-51
第6章结论与展望  51-53
  6.1 主要结论  51
  6.2 不足与建议  51-53
    6.2.1 测量光合日动态时的外界干扰  52
    6.2.2 不同测量设备间的标定问题  52
    6.2.3 叶片水平光合生理的尺度扩展问题  52
    6.2.4 作物试验数据代表性问题  52
    6.2.5 试验重复与数据点设置问题  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-59
作者简介  59-60
导师简介  60-61

华北平原典型作物对土壤水分的光合与生理响应

内容摘要

全文目录

相似论文