粤西及相邻地区太阳总辐射、光合有效辐射能量和光量子通量时空分布

应用普适全国的计算太阳辐射、光合有效辐射和光量子通量模型,系统地研究了粤西的高要、封开和临近地区梧州的太阳辐射、光合有效辐射和光量子通量的年总量、月总量以及相应的年平均日总量和日平均日总量。结果表明,太阳辐射、光合有效辐射和光量子通量的年变化有相似的规律;而地区变化有以下特点：梧州和封开明显类似,而高要与上两地差异稍大。     

大豆和玉米冠层光合有效辐射各分量日变化

通过实测大豆和玉米冠层光合有效辐射各分量并计算其反射率、透射率,分析了各分量日变化规律及其影响因素。结果表明:光合有效辐射分量(FPAR)在一天中均接近于常数,特别是在8:00—11:00和14:00—16:00相对稳定;晴天大豆冠层入射光合有效辐射变化曲线较阴天平滑,反射率和透射率曲线没有阴天平滑;由于云层的吸收和散射作用,阴天中光合有效辐射(PAR)最大值的出现时间比晴天晚1h左右;植被冠层空间异质性对光合有效辐射各分量影响较大,不同作物类型的各分量之间有较大差异;大豆冠层空间异质性较玉米小,其光合有效辐射各个分量曲线较平滑;线性光量子传感器与太阳入射方向垂直投影线成30°时,冠层入射光合有效辐射平均偏离度值最小,为0.657%。     

小麦非结构性碳水化合物分配对水分胁迫的生理响应

以‘西旱2号’小麦为试材,采用水分胁迫和复水处理方法,研究了小麦发育过程中不同水分胁迫下非结构性碳水化合物(NSC)在小麦旗叶、茎、叶鞘等器官中的动态变化,以及籽粒中碳代谢相关酶(可溶性淀粉合成酶SSS和淀粉粒结合态合成酶GBSS)活性的变化.结果表明:不同程度水分胁迫对小麦旗叶、茎、叶鞘等器官中蔗糖含量无显著影响.随水分胁迫的深入,花后12～ 18 d旗叶中淀粉含量显著增加;水分胁迫缩短了花后茎和叶鞘中淀粉的积累时间,抑制了茎中淀粉的转化和分配;而叶鞘中淀粉的积累逐渐增大,在中度水分胁迫下积累提前终止.在水分胁迫初期,各营养器官中的NSC含量为旗叶＞茎＞叶鞘;随着水分胁迫的深入,各营养器官中的NSC含量为茎＞旗叶＞叶鞘.小麦主要营养器官中NSC的分配速率及主要代谢酶的变化可能是小麦对水分胁迫的一种生理调节反应.     

粤西及相邻地区太阳总辐射,光合有效辐射能量的光量子通过量时空分布

应用普适全国的计算太阳辐射、光合有效辐射和光量子通量模型,系统地确定了粤西的高要,封开和临近地区梧州的太阳辐射,光合有效辐射和光量子通量的年总量,月总量以及相应的年平均日总量和日平均总量,结果表明,太阳辐射,光合有效辐射和光量子通量的年变化有相似的规律;而地区变化有以下特点：梧州和封开明显类似,而高要与上两地差异稍大。     

水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系

以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明:分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45％,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90％,显著小于抽穗期至成熟期的22.06％.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83 g· MJ-1)显著高于武香粳14(1.42 g·MJ-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产.     

水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系

以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明： 分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45%,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90%,显著小于抽穗期至成熟期的22.06%.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83 g·MJ^-1)显著高于武香粳14(1.42 g·MJ^-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产.     

新疆超高产棉花冠层光分布特征及其与群体光合生产的关系

以新疆超高产棉田(皮棉产量在4000 kg·hm^-2以上)为研究对象,分析不同生育时期棉花冠层光分布、群体光合速率和干物质积累量的变化,研究不同产量水平棉田冠层的光环境变化特征及其与群体光合生产的关系.结果表明： 超高产田盛花期到盛铃后期冠层上、中、下层光吸收率的比例为2∶2∶1,呈均匀分布,群体散射辐射和直射辐射透过系数分别为0.20～0.55和0.22～0.56,处于较适宜范围,中、下层叶片受光良好,冠层各层次叶片群体光合速率差异较小.与高产(3500 kg·hm^-2)和一般高产(3000 kg·hm^-2)棉田相比,超高产田在盛铃前期具有较高的叶面积指数和群体光合速率峰值,在初絮期和盛絮期的叶面积指数下降缓慢,群体光合速率峰值仍保持较高值,非叶绿色器官对产量形成的光合贡献增大,群体干物质积累量较高.在栽培过程中,调节冠层结构,使垂直方向上光辐射和群体光合能力分布均匀是确保棉花高效利用光能、实现超高产的重要途径.     

引种植物定植区近地层光合有效辐射特征

为了探讨西双版纳热带植物园引种植物主要定植区近地层的光合有效辐射特征及其变化规律,利用2008—2009年不同季节的小气候观测资料,分析了西双版纳热带植物园引种植物主要定植区近地层的光合有效辐射的季节和日变化特征。结果表明:西双版纳热带植物园区域的光合有效辐射具有明显的日变化和季节差异,雨季最强,旷地的光合有效辐射日总量可达406.6mol·m-2·d-1,雾凉季最弱,旷地光合有效辐射日总量为236.0mol·m-2·d-1;由于受高大树木遮蔽的影响,在沟谷林、龙脑香林和树木园的光合有效辐射数值较低;受太阳高度角变化和林冠林隙的影响,在雨季近地层光合有效辐射会出现突跃现象。各引种植物定植区近地层的光合有效辐射的数值也不同,存在地域差异和季节差异。在具有高大树木、遮蔽较大的定植区,近地层光合有效辐射的数值较小;而遮蔽较小的定植区,情况则反之,近地层光合有效辐射的季节差异与旷地相似,雨季较大,雾凉季较小。在具有高大树木、遮蔽较大的定植区,近地层光合有效辐射与旷地的比值较小,不足旷地的10%,其中在具有多层多种森林群落结构的沟谷林,其最小比值(雾凉季)仅为1.6%;而遮蔽较小的定植区比值较大(>55%)在干热季其数...     

用Reinecke盐液曝光计检测树冠内的光合有效辐射

1 引言 传统的植物光合生理生态研究中,多用照度计来测定光照指标,它以人眼对光亮度的响应特性为基础,与植物叶片对光照的响应曲线差异很大;而太阳光谱中只有400—700nm的波段才是光合有效辐射     

基于遥感的植被吸收光合有效辐射估算

植被吸收光合有效辐射（APAR）是指植物实际所吸收的光合有效辐射,是评价植被光合潜力和潜在产量等研究的重要参考指标。基于CASA模型,利用土地利用图和MODIS NDVI 数据,以及改进的日照百分比经验统计公式,研究2010 年河南省APAR状况,进一步分析河南省APAR 的时空分布特征,研究结果较好的反映了河南省APAR 分布。2010 年河南省APAR 总量为8.70×1012MJ。从空间分布上来看,整体上南部和西部比东部和北部高,最大值出现在西部伏牛山地区,与植被的生长周期密切相关,同时受地理纬度影响较大。年内差异较大,5 月至8 月是植被光合作用效率最高的时间,占全年总量49.58%。     

长白山红松针阔叶混交林林下光合有效辐射的基本特征

利用长白山红松针阔叶混交林连续3年的光合有效辐射（PAR）观测数据,与林冠上方PAR值相对比,分析了林冠下5个不同水平位置探头的PAR时空特征.结果表明:林木冠层上方的PAR日总量年变化呈双峰甚至多峰趋势,主要受降水和云雾等天气状况的影响;林下PAR日总量年变化表现为非生长季与冠层上方变化趋势一致,在生长季数值较小且趋于稳定.典型晴天时林下5个探头的PAR值在时间和大小分布上有较大差异.在空间变化上,非生长季林下PAR变异系数较小,约为0.15;生长季的变异系数较大,在0.22以上,最高值在8月.生长季典型晴天太阳高度角为38°～48°区间(9：00—10：00和13：00—14：00)时,林下PAR空间变化较大.     

行距和播种量对冬小麦冠层光合有效辐射垂直分布、生物量和籽粒产量的影响

为明确行距和播种量对冬小麦冠层光合有效辐射(PAR)垂直分布、生物量和籽粒产量的影响,在不增加水肥等投入的基础上,设置等行距(R1,20 cm+20 cm)、宽窄行(R2,12 cm+12 cm+12 cm+24 cm)两种行距方式和低(D1,120 kg· hm-2)、中(D2,157.5 kg·hm-2)、高(D3...     

典型森林生态系统总辐射和光合有效辐射长期观测中的仪器性能衰变和数据校正

利用中国通量网( ChinaFLUX)4个森林台站(长白山、千烟洲、鼎湖山和西双版纳)2003-2008年总辐射和光合有效辐射(PAR)观测资料,研究了CNR1总辐射表和Li-190SB光量子仪在长期观测中可能出现的不确定性和仪器性能变化等问题.结果表明:98％以上的CNR1总辐射观测精度满足技术标准,但在西双版纳站,CNR1观测的总辐射(QCNR1)比高精度短波辐射仪CM11观测的总辐射(QCM11)平均低7％;虽然温度对CNR1观测的总辐射有一定影响,但其影响大都在仪器允许的精度范围内,在西双版纳站,CNR1除了受温度影响外,还受到热带雨林特有的季节性雾的影响;通过分析光合有效辐射数据(特别是其与总辐射比值)的长期变化发现,光量子仪Li-190SB的性能衰减较明显,平均年衰减率达4％左右,为了校正PAR仪器性能衰减产生的系统误差,本文尝试给出了PAR的后期补偿校正方法,该方法可基本消除由于野外长期使用所造成的Li-190SB性能衰减.     

Remote estimation of the fraction of absorbed photosynthetically active radiation for a maize canopy in Northeast China

Aims Accurate remote estimation of the fraction of absorbed photosynthetically active radiation (fAPAR) is essential for the light use efficiency (LUE) models. Currently, one challenge for the LUE models is lack of knowledge about the relationship between fAPAR and the normalized difference vegetation index (NDVI). Few studies have tested this relationship against field measurements and evaluated the accuracy of the remote estimation method. This study aimed to reveal the empirical relationship between NDVI and fAPAR and to improve algorithms for remote estimation of fAPAR.Methods To investigate the method of remote estimation of fAPAR seasonal dynamics, the CASA (Carnegie–Ames–Stanford Approach) model and spectral vegetation indices (VIs) were used for in situ measurements of spectral reflectance and fAPAR during the growing season of a maize canopy in Northeast China.Important findings The results showed that the fAPAR increased rapidly with the day of year during the vegetative stage, it remained relatively stable at the stage of reproduction, and finally decreased slowly during the senescence stage. In addition, fAPAR green [fAPAR green = fAPAR × (green LAI/green LAI max)] showed clearer seasonal trends than fAPAR. The NDVI, red-edge NDVI, wide dynamic range vegetation index, red-edge position (REP) and REP with Sentinel-2 bands derived from hyperspectral remote sensing data were all significantly positively related to fAPAR green during the entire growing season. In a comparison of the predictive performance of VIs for the whole growing season, REP was the most appropriate spectral index, and can be recommended for monitoring seasonal dynamics of fAPAR in a maize canopy.     

Role of dissolved organic carbon in the attenuation of photosynthetically active and ultraviolet radiation in Adirondack lakes

1. We surveyed eighty-five lakes located in the Adirondack Mountain Region of New York State, U.S.A., to characterize the attenuation of photosynthetically active (PAR) and ultraviolet radiation (UVR) in relation to dissolved organic carbon (DOC) concentrations and pH. Attenuation of PAR was quantified in situ . Attenuation was also inferred by measuring the light absorption of filtered lake water samples at wavelengths (300, 340 and 440 nm) representing UV-B, UV-A and PAR.
2. Substantial variation in transparency was observed among lakes in this region. Attenuation depths ( z _1%) for PAR ranged from 0.5 to greater than 20 m, while inferred values for UV-B and UV-A ranged from a few centimetres to > 5 m. Median values of UV-A penetration (0.75 m) and UV-B penetration (0.45 m) corresponded to 11% (UV-A) and 6% (UV-B) of lake maximum depth.
3. Much of the variation in PAR and UVR attenuation was explained by differences in lake DOC. Univariate power models based solely on DOC accounted for 85% (PAR), 90% (UV-A) and 91% (UV-B) of the variation in absorption.
4. Attenuation and absorption coefficients were generally lower for recently acidified lakes compared to acidic and circumneutral lakes which have not undergone recent acidification. However, differences among these three groups of lakes were not statistically significant. Our results suggest that the effects of acidification on the optical properties of a regional population of lakes, even in an area experiencing widespread acidification, are relatively subtle in comparison with other factors contributing to inter-lake variability.
5. The presence of near-shore wetlands is probably a key factor influencing regional variability in DOC and light climate among Adirondack lakes. Temporal variability in climatic factors influencing wetland DOC production and export may mask more subtle influences on lake DOC associated with anthropogenic acidification.     

水稻糙米重金属Cd含量的QTL分析

镉(Cd²⁺)是一种分布较广泛、毒性较强的一种重金属, 文章利用韭菜青×IR26杂交衍生的一个重组自交系群体(Recombinant inbred lines, RIL)及构建的SSR分子遗传图谱, 对控制糙米中Cd²⁺含量的QTL进行分析, 为选育籽粒中Cd²⁺低吸收或低积累的水稻品种提供参考。结果表明, 在Cd²⁺胁迫(5 mg/kg)处理条件下, 共检测到2个与糙米Cd²⁺含量有关的QTLs, 分别位于水稻第11染色体上的标记RM6288-RM6544和RM167-RM5704之间, 其中qCCBR-11a对表型贡献率为11.17%, 加性效应0.089; qCCBR-11b对表型变异贡献率为7.66%, 加性效应0.075。相关分析显示, 糙米Cd²⁺含量与株高、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等产量性状的相关性均不显著, 糙米中Cd²⁺含量是一个相对独立、由基因控制的遗传性状。