一、植物光合作用与群体蒸散模拟研究进展（论文文献综述）
徐龙龙[1]（2021）在《一膜两年用及水氮运筹对小麦水分生理生态特征的影响》文中进行了进一步梳理一膜两年用结合水氮运筹提高小麦水分利用效率的作用已经试验和生产实践验证,但该措施影响水分利用效率的内在机制是什么,如何进一步挖掘其技术潜力仍缺乏理论依据。2019-2020年,设置2种耕作方式:免耕一膜两年用（NT）和传统耕作（CT）,2个灌水水平:传统灌水(I2,2400 m3·hm-2)和传统灌水减量20%(I1,1920 m3·hm-2),3个施氮水平:施纯N 225 kg?hm–2（N3）、180 kg?hm–2（N2）和135 kg?hm–2（N1）,组成三因素裂区试验,探讨不同处理对小麦群体、叶片和细胞水平水分主要生理、生态特征的影响,解析不同处理提高小麦水分利用效率的内在机制。主要结论如下:（1）免耕一膜两年（NT）用较传统耕作（CT）显着提高了小麦的光合能力,与传统灌水和施氮（I2N3）处理相比,传统灌水结合减量施氮20%（I2N2）处理同样显着提高了小麦光合作用。与CT相比,NT使小麦生育期平均叶面积指数、光合势、叶绿素相对含量、光合速率,气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度分别提高了29.3%、14.8%、8.2%、19.4%、4.7%、6.1%、4.1%;小麦实际光化学效率以及光化学猝灭系数分别提高了13.4%和6.8%。减量灌水和减量施氮使得小麦光合速率呈递减趋势,I1较I2降低了10.1%,N1和N2较N3分别降低了9.7%、12.5%。但NTI1N2处理下与对照（CTI2N3）处理小麦的光合速率无显着差异。说明在减少灌水和施氮量时,小麦光合速率降低,而免耕一膜两年用可减缓这种负效应。（2）NT较CT显着降低了小麦冠层透光率、群体CO2浓度以及群体相对湿度。NT较CT处理下全生育期小麦群体CO2浓度、小麦群体相对湿度、小麦冠层透光率分别降低了5.4%、6.4%、21.8%。减量灌水对其无显着影响,减量施氮对其影响显着。说明与对照处理相比,免耕一膜两年用结合水氮运筹可以显着改善小麦的群体结构,通过协调各因子之间的关系提高小麦产量。（3）NT显着提高小麦农田的土壤含水量,而灌水和施氮对其影响不显着。与CT相比,NT条件下小麦土壤含水量苗期至拔节期提高了4.3%;灌浆期提高了7.5%,全生育期耗水量无显着差异。但NT显着降低了农田棵间蒸发量（E）,和蒸散比（E/ET）,配以水氮均减量20%处理进一步强化了其降低E和E/ET的作用。与对照（CTI2N3）相比,NTI1N2处理全生育期E和E/ET分别降低了25.3%和26.1%。（4）NT较CT增产优势明显,且水分利用效率显着提高;而减量灌水和施氮导致小麦产量降低,但减少灌水量提高了水分利用效率。NT较CT小麦增产13.4%,WUE提高了9.2%。I1较I2减产5.9%,但WUE提高了5.8%;N1较N3减产16.0%,N2和N3无显着差异,三者WUE差异不显着。与对照（CTI2N3）处理相比,NTI1N2处理在保持与其相当的籽粒产量的同时,显着降低了耗水量,从而获得更高的WUE。
李威[2]（2021）在《北方旱作春玉米水分生产力时空变化的模拟研究》文中研究指明水资源短缺是制约我国农业可持续发展的重要因素,作为一个农业大国,农业生产占到我国水资源消耗的62.3%。随着中国人口的持续增长、工业的不断发展,以及各种环境问题的相继出现,农业所能利用的水资源正在逐渐减少,灌溉面积的持续扩大也接近极限,而北方旱区实行的旱作农业,增产潜力巨大。当前气候变化对农业生产造成的负面效应,给我国粮食安全稳定带来了巨大的挑战。北方旱区作为我国重要的粮食生产基地,由于降雨分配不均,干旱频繁,严重影响了当地农业生产的可持续发展。因此,准确评估气候变化条件下,北方旱区农田水分生产力的时空变化特征及其影响因素,提升北方旱区农田水分生产力,对保障国家粮食安全、缓解水资源短缺具有重要战略意义。本文在生态系统过程模型——CEVSA2模型的基础上,增加作物产量形成过程的定量化描述,发展其农业版本——Agro-CEVSA模型,应用田间观测和调查数据对改进后的Agro-CEVSA模型进行校准和验证。应用该模型模拟1985～2017年北方旱作春玉米产量、蒸散量和水分生产力,为制定未来适宜的农业生产模式和采取合理的农田管理措施提供理论依据。主要结果如下:（1）运用山西寿阳和辽宁锦州两个春玉米农田生态系统通量观测数据对改进后的Agro-CEVSA模型进行验证。结果表明,Agro-CEVSA模型对春玉米农田总初级生产力（GPP）、生态系统呼吸（Re）和净生态系统生产力（NEP）的模拟值与观测值具有较好的一致性,模型能够较好地模拟春玉米农田生态系统光合、呼吸以及净碳交换的季节和年际动态。通过收集各县区春玉米产量以及其它模型模拟结果与Agro-CEVSA模型进行对比,结果表明模型对春玉米农田产量的模拟准确性较高。（2）1985～2017年北方旱作春玉米产量空间分布特征表现为东南高西北低。年均产量8439.76kg·hm-2,趋势倾向率为165.59kg·hm-2·10a-1,研究时段前期春玉米产量年际变化较大,自2004年以后春玉米产量年际变化相对平稳。（3）北方旱作春玉米农田蒸散量呈现由东南向西北递减的空间分布特征。1985～2017年北方旱作春玉米农田蒸散量年际变化为378.60～532.51mm,趋势倾向率为4.08mm·10a-1。不同类型旱区的蒸散量表现为半湿润区>半湿润偏旱区>半干旱区>半干旱偏旱区>干旱区。（4）北方旱作春玉米农田水分生产力呈北高南低的空间分布特征,变化范围在1.27～3.92kg·m-3之间。1985～2017年北方旱作春玉米农田水分生产力均值为1.84kg·m-3,趋势倾向率为0.03kg·m-3·10a-1。除干旱区以外,其他类型旱区春玉米农田之间的水分生产力差别不大。（5）北方旱作春玉米农田水分生产力空间分布与温度和降雨呈正相关。随着农田管理措施的改进,气候变化对产量造成的波动正在逐渐减弱。由于春玉米产量的不断增加,而农田耗水量增加的幅度小于产量增加的幅度,使得农田水分生产力得以不断提升。由于气候变化、作物品种和人为管理等因素都会对作物产量形成、农田水分耗散造成影响。因此进一步改进模型,完善作物产量形成过程和水分生产力的影响机理,从而模拟未来作物水分生产力动态,是Agro-CEVSA模型未来发展的方向。
吴东[3]（2021）在《基于土壤有效含水量和蒸散的华北冬小麦干旱指数构建》文中认为及时有效地监测华北平原冬小麦农业干旱情况对于水资源调配、减灾管理以及粮食安全具有十分重要的意义。针对当前作物需水量（CWR,crop water requirement）估算过程中过于依赖默认参数导致准确度不高以及农业干旱指数对于水分收支考虑不完善的问题,本研究在优化CWR参数化过程的基础上,以土壤有效含水量（ESM,effective soil moisture）和CWR为干旱指标新建了2种农业干旱指数,即单事件土壤水分蒸散指数（USMEI,univariate soil moisture and evapotranspiration index）和双事件土壤水分蒸散指数（BSMEI,bivariate soil moisture and evapotranspiration index）,并在站点和区域尺度上利用农业水文模型、灾害数据、产量数据等,评估了USMIE和BSMEI对于华北平原冬小麦干旱监测的适用性。主要结论如下:（1）受天气状况、纬度等因素的影响,地表辐射估算模型—Angstrom公式的系数a、b值在华北平原分别低于和高于联合国粮农组织（FAO,Food and Agriculture Organization of the United Nations）推荐值。系数a在空间上由西北向东南逐渐减小,在时间变化上呈增加趋势,而系数b在时空变化上与系数a完全相反;（2）基于FAO作物系数（Kc）校正模型发现,华北平原冬小麦初期Kc受到降水和灌溉的强烈影响,其时空变异较大,而中后期Kc年际波动很小,但高于FAO推荐值;（3）CWR的优化方案保证了农业水文模型SWAP（Soil Water Atmosphere Plant）在华北平原站点尺度上对土壤水分和冬小麦产量的有效模拟。在此基础上,以冬小麦产量差为参照进行了回归分析,结果表明,冬小麦生长季内累计ESM与CWR之差能够反映冬小麦遭受的水分胁迫;（4）联合ESM与CWR从水分供需和气候学角度新建的干旱指数USMEI（时间尺度为8天）在站点和区域尺度上均适用于华北平原冬小麦的农业干旱监测,尤其对冬小麦秋冬（10–1月）干旱的监测效果最好,且在县域尺度上与冬小麦气象产量之间具有较强的相关关系。
张鹏[4]（2021）在《不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率的影响机理及模拟研究》文中提出干旱胁迫是影响作物生长和发育的主要因素之一。随着全球气候变暖,降水减少,由气温升高或相对湿度降低引起的饱和水汽压亏缺（Vapour Pressure Deficit,VPD）增加和土壤干旱已经成为限制作物生长和产量的主要逆境胁迫。考虑到单子叶作物和双子叶作物对气孔调控过程和外界环境响应过程的差异,本论文分别以大麦（单子叶作物）和马铃薯（双子叶作物）为试验材料,通过人工气候室盆栽试验和田间遮雨棚盆栽试验相结合的方法,探讨了不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对大麦和马铃薯叶片气体交换参数、作物水分状况和水分利用效率的影响机理。定量表征了作物生命需水规律,探讨了不同环境情景下作物耗水量的变化过程,并采用Daisy模型（土壤-植物-大气系统模型）模拟了马铃薯对不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱胁迫的主要响应过程,以期为未来农业水资源匮乏及气温升高导致的大气干旱环境下,优化生物节水技术和作物水分高效利用提供理论支撑。取得的主要结果如下:（1）VPD增加与土壤干旱显着抑制了大麦和马铃薯的叶片气体交换参数,但二者影响机制不同。土壤水分亏缺显着抑制了两种作物的气孔导度,同时伴随着叶片脱落酸（ABA）含量的升高,表明ABA参与了作物对气孔导度的调控过程。但对于马铃薯植株而言,叶片和木质部汁液ABA含量在高温环境下并未发现增加的趋势。另一方面,在高VPD（高温导致）环境下,温度升高增加了作物的蒸散需求,两种作物的蒸腾速率显着增加,同时诱导气孔关闭。此外,生长在高温高湿环境下的植株,叶片ABA含量较低,所以当遭受干旱胁迫时,无法及时有效的关闭气孔,气孔导度仍处在一个较高的水平,导致植株体内水分过度散失。总之,VPD增加和土壤干旱的双重胁迫对作物造成的损害远大于单一胁迫所造成的损害。（2）利用Linear-plateau模型量化了大麦单位叶面积日蒸腾量和马铃薯叶片气体交换参数对土壤有效水分动态变化的响应过程。发现大麦植株单位叶面积日蒸腾量和马铃薯叶片蒸腾速率受干旱胁迫开始下降的土壤有效水分（FTSW）阈值随VPD的增加呈增加趋势。对大麦植株而言,单位叶面积日蒸腾量受干旱胁迫开始下降的土壤有效水分阈值在高VPD（高温低湿,2.12 k Pa）环境下比低VPD（常温高湿,0.40 k Pa）环境下增加了130%;而马铃薯叶片蒸腾速率受干旱胁迫开始下降的土壤有效水分阈值在高VPD（高温低湿,1.70 k Pa）环境下比低VPD（常温高湿,0.41 k Pa）环境下增加了90%。同时,低VPD环境下马铃薯叶片气孔导度开始下降的土壤有效水分阈值（FTSW=0.43）显着低于高VPD环境下马铃薯叶片气孔导度对土壤有效水分动态变化的响应阈值（FTSW=0.80）,且该阈值的变化与高温导致的ABA含量下降有关。结果表明,高VPD环境下作物对土壤水分亏缺的响应更为敏感。（3）VPD增加和土壤干旱的双重胁迫显着抑制了大麦和马铃薯植株叶面积的增加,生长在高VPD环境下充分灌溉和干旱胁迫的大麦植株比低VPD环境下植株的叶面积分别减少了48和58%,马铃薯植株叶面积的变化与大麦植株趋势一致。另外,高VPD与土壤干旱双重胁迫显着降低了大麦植株的叶片相对含水量和马铃薯植株的叶水势,同时引起两种作物气孔关闭,抑制光合速率,从而降低植株干物质积累。作物比叶面积是水分利用效率的指示剂,生长在土壤干旱环境下的大麦和马铃薯植株比叶面积和马铃薯植株叶片?13C值较低,但水分利用效率均比较高。（4）VPD增加和土壤干旱的交互作用显着抑制作物地上部分干物质的积累量和水分利用效率。与生长在低VPD环境下的植株相比,高VPD环境下两种作物地上部分干物质积累量降低均超过了50%,尤其是在土壤水分亏缺环境下,大麦和马铃薯植株的干物质积累量分别降低了63.2和53.4%。如果不考虑VPD的影响,土壤水分亏缺提高了大麦和马铃薯植株水分利用效率。但是在两种灌水处理下,大麦和马铃薯植株的水分利用效率均随着VPD的增加而降低,与生长在低VPD环境下的充分灌溉和干旱胁迫植株相比,高VPD环境下大麦植株的水分利用效率分别下降了64和18%,马铃薯植株的水分利用效率分别下降了59和48%。另外,高温高湿环境下生长的作物叶片ABA含量较低,蒸腾速率过大,导致作物体内水分消耗快,水分利用效率较低。高VPD与土壤干旱的交互作用导致作物叶片净光合速率、气孔导度、植株水分关系、干物质和水分利用效率进一步降低,说明高VPD与土壤干旱的双重胁迫加剧了对作物生长的抑制。（5）基于Daisy模型模拟了田间VPD亏缺动态变化环境下马铃薯净光合速率、气孔导度、叶片ABA含量、产量以及水分利用效率对土壤水分亏缺的响应过程。结果表明Daisy模型能够准确的模拟田间马铃薯植株充分灌溉和干旱胁迫环境中土壤水分含量的动态变化过程（充分灌溉环境模拟结果:决定系数（R2）=0.52,平均绝对误差（MAE）=0.005,均方根误差（RMSE）=0.007;干旱胁迫环境模拟结果:R2=0.88,MAE=0.013,RMSE=0.016）,同时能分别解释不同灌溉处理下70和85%以上的叶片气孔导度和ABA含量的动态变化。此外,可以较为准确的模拟出不同灌水处理下马铃薯植株的水分利用效率,尽管在干旱胁迫环境下MAE（2.6）和RMSE（2.4）较大。这一研究有助于在未来温度不断升高,降水减少的环境下科学准确的评价和预测作物水分利用效率,为实现多种环境因素共同调控作物需水过程,进行作物-农田-高效灌溉全程水分利用效率协同研究以及作物定量精准高效灌溉提供理论支撑。
来全[5]（2021）在《基于日光诱导叶绿素荧光的蒙古高原GPP模拟及其对干旱的响应研究》文中提出持续的全球气候变暖,改变了水资源的分布,许多地区区域水文周期已受到严重影响,导致全球范围内干旱灾害频繁发生。尤其是在干旱/半干旱地区,脆弱的生态环境对气候变化十分敏感,干旱发生频率、强度和范围均显着增加。蒙古高原地处典型干旱/半干旱区,有着丰富的植被资源,在东亚乃至全球碳循环中有着重要的角色,同时也是我国北方地区重要的生态安全屏障。干旱缺水对植被生产力带来的负面影响,是目前制约蒙古高原生态建设与经济社会可持续发展的重要因素。因此,提高蒙古高原干旱综合监测能力和区域尺度植被总初级生产力（Gross Primary Productivity,GPP）估算精度,探清蒙古高原绿色植被生产力对干旱的响应关系对该区可持续发展建设具有重要意义。本文从“大气-植被-土壤”角度出发,以植被生态系统与干旱之间的响应关系为研究主题,首先利用日光诱导叶绿素荧光（Sun/Solar-induced Chlorophyll Fluorescence,SIF）和GPP之间的潜在关系,构建三种基于SIF的GPP估算模型,通过地面观测数据筛选最优GPP估算模型,并基于该模型输出的GPP数据集对研究区GPP时空变化特征进行了综合分析;其次,利用Copula函数有效耦合土壤湿度和气象数据构建MMSDI干旱监测指数,系统分析了1981～2018年蒙古高原干旱发生强度、范围和频率以及不同时间尺度干旱时空变化趋势和突变特征,并从区域环境及大气环流角度探讨了干旱影响因素;再次,分析了植被GPP对干湿环境的敏感性、干旱胁迫下GPP的稳定性（抵抗力和恢复力）、干旱和GPP之间的相关性,从脆弱性角度建立了损失率曲线定量化分析了干旱造成的GPP损失量。最后,基于第六次国际耦合气候模式计划（Scenario Model Intercomparison Project 6,CMIP6）数据对未来不同排放情境下蒙古高原干旱和植被GPP进行了预估。本研究技术手段提高了蒙古高原GPP和干旱监测精度,解决了干旱对不同植被生长状态影响大小的精确表征等关键性问题,可以为全球变化背景下气候与植被交互作用、生态系统服务功能估算与全球碳循环相关研究提供技术支撑。论文主要内容和结果如下:（1）基于SIF的GPP模拟及其时空演变研究将降尺度后的GOME-2 SIF数据与Tropomi SIF数据进行比对验证后发现两者之间具有较好的空间一致性（R2=0.87）;多种影响因素下的CNN-BP卷积神经网络GPP回归模型相对于传统的线性回归模型对蒙古高原的GPP模拟存在较大优势,能够有效提高GPP模拟精度;蒙古高原2007～2018年区域生长季GPP呈上升趋势,且存在明显的空间分异规律,从东北向西南依次递减,其中GPP高值区集中在呼伦贝尔市的东部林区。春季和秋季GPP以0.44 g Cm-2/a和0.45 g Cm-2/a的速率缓慢增长,夏季GPP以1.52 g Cm-2/a的速率呈显着增长趋势。（2）蒙古高原干旱时空变化特征分析对三种土壤湿度格网数据（ERA-5、GLDAS、FLDAS）与实测站点的数据进行对比后发现,ERA-5产品在捕捉蒙古高原土壤水分特征占一定优势。利用Copula联合分布函数耦合ERA-5土壤湿度数据和气象数据,建立了修正的干旱检测指数（Modified Multivariate Standardized Drought Index,MMSDI）,并利用历史灾情数据和SPEI进行了比对验证,结果显示MMSDI指数在蒙古高原大范围干旱监测方面具有良好的适用性;1981～2018年期间蒙古高原MMSDI整体呈显着下降趋势（MMSDI-12斜率-0.397/10a,P<0.05）,并在1998年发生突变,突变后干旱程度明显加剧;空间上除内蒙古西部地区以外其它地区干旱均有增加的趋势,且蒙古国干旱情况严峻于我国内蒙古地区;不同季节干旱加剧程度依次为夏季>春季>秋季>冬季;影响蒙古高原短期干旱的主要因素依次为土壤湿度、降水和大气饱和水汽压差。（3）蒙古高原GPP对干旱的响应研究生长季各植被类型GPP对干湿环境的敏感性有所差异,其中草地植被最为敏感,灌丛、农田和沙地植被次之,针叶林和阔叶林敏感性较差;利用ARx自回归模型分析,从干旱到半湿润生态系统,植被恢复力与AI指数呈对数关系（R2=0.88）,表明蒙古高原植被的恢复力随着生态系统的湿润程度而增强。而植被的抵抗力指标在干旱到半湿润地区（R2=0.79）呈现抛物线形状的拟合线,在AI值0.28附近达到峰值。说明蒙古高原干旱区和半湿润区植被对干旱的抵抗力较好,而半干旱区的植被抵抗力较弱;GPP与MMSDI皮尔逊相关性分析结果显示,短时间尺度MMSDI主导草地GPP波动,草地可作为短时干旱发生的“指示器”。灌丛、农业植被和沙地植被的GPP波动主要受中时间尺度的MMSDI影响。而针叶林和阔叶林GPP受长时间尺度干旱影响为主,与短时间尺度的MMSDI呈负相关关系;从干旱胁迫下的植被GPP损失率曲线分析,夏季草地GPP损失率较高。林区GPP损失率介于在0～40%区间,而灌丛、农业植被和沙地植被GPP的损失率介于草地和林区之间;2007～2018年期间蒙古高原典型草原GPP因干旱导致的损失量最为严重,累计达1.4×107g Cm-1。（4）未来干旱情景下的蒙古高原GPP预估与分析基于CMIP6全球气候模拟数据,经过筛选验证计算获取到了未来不同排放情境下的MMSDI数据集,结果显示蒙古高原年平均MMSDI值随三种同情景排放浓度增大而持续降低。空间上,降低趋势的面积均由研究区东部向西部逐渐扩大。21世纪初期与末期发生干旱的频率大于中期,研究区西部干旱发生频率大于东部;构建了基于多时间尺度MMSDI的GPP估算模型,并对蒙古高原未来GPP进行了预估。发现在未来三种排放情景下GPP均值都高于GPP历史均值。时间上,随着温室气体排放浓度的增大GPP速率减小。空间上,随着温室气体排放浓度的增大,蒙古高原西部与中部地区植被GPP减小趋势大于其东部,其中内蒙古地区植被GPP呈现降低趋势且范围逐渐扩大。
郑静[6]（2021）在《农田覆盖、种植密度和施氮对夏玉米水氮利用影响机理及其增产减排效应研究》文中进行了进一步梳理西北黄土旱塬区年内降雨分配不均、氮素资源利用效率不高,提高雨水资源利用率、降低氮肥施用对促进旱地农业可持续发展具有重要意义。本研究在半湿润易旱典型区（陕西杨凌）进行,以夏玉米为研究对象,研究农田覆盖方式（NM:平作无覆盖;SM:平作秸秆覆盖;RP:垄覆地膜沟无覆盖）和种植密度（LD:4.5万株/ha、MD:6.7万株/ha、HD:9万株/ha）对玉米生长、生理、产量、冠层截留再分配以及水氮利用效率和经济效益的影响,探索覆盖方式（NM、SM和RP）和施氮（U1:100 kg N/ha、U2:200 kg N/ha、U3:300 kg N/ha）以及施氮类型（U:尿素、U+CRU:尿素配比缓释肥、U+DMPP:尿素配施硝化抑制剂、U+NBPT:尿素配施脲酶抑制剂）作用下的玉米水氮高效利用机理及增产减排效应。论文通过5年大田试验,取得以下研究结果:（1）揭示了不同覆盖、密度和施氮对土壤温度和水分的影响土壤温度差异随着土层深度的增加而减小,且土壤温度差异在早期较后期大,覆盖方式显着影响土壤温度,秸秆覆盖下土壤温度较低,但对玉米生长无抑制作用,垄膜沟播土壤温度较高,从而有利于玉米早期生长。农田管理措施主要影响了0-120 cm土层的土壤贮水量,对120-200 cm土层土壤贮水量影响较小。在玉米早期阶段,秸秆覆盖或垄膜沟播有保蓄水分的作用,在抽雄以后,土壤贮水因不同年份、不同土壤水分状况和生长状况而呈现不同的趋势。种植密度增加,土壤贮水量减小,在干旱年2016年更为明显;施氮对土壤贮水量无显着影响。（2）明确了不同覆盖、密度和施氮对玉米生长生理、籽粒产量和经济效益的影响农田覆盖有利于提高旱作玉米生长、生理各指标,SM和RP之间的差异主要体现在干旱年2016年;不同覆盖下RP产量最高,较NM和SM平均提高15.6%和29.5%,在平水年（2017年）和丰水年（2018和2019年）,SM和RP处理间差异不显着。中、高密度株高和群体LAI优势明显,而茎粗、叶绿素含量和光合速率随密度增加减小;地上部干物质量和籽粒产量均在中密度处理最高。施氮能显着促进玉米生长,施用高效氮肥能不同程度地提高生长（理）各指标。总的而言,RP+U3处理平均产量最高（9183.2 kg/ha）,但200 kg N/ha下,SM+CRU、SM+DMPP、RP+CRU、RP+DMPP产量与其无显着差异。SM净收益（1141.6 USD/ha）与RP相当（1253.9 USD/ha）;随施氮量增加净收益增幅减小;各施氮类型净收益表现为U+DMPP>U+NBPT>U>U+CRU。（3）探明了夏玉米水分利用过程及不同种植模式对作物水分利用效率的影响降雨各分量与总降雨量、降雨强度呈正相关关系,茎秆流率、冠层截留率随LAI增加而增加,穿透雨率随LAI增加而减小。覆盖能促进叶面积的生长,减小穿透雨率,增加茎秆流率和冠层截留率。种植密度对群体叶面积占主导地位,穿透雨率随密度的增大而减小,茎秆流率和冠层截留率随密度的增大而增加。土壤覆盖能在不显着改变冠下雨量输入的条件下降低了土壤水分的蒸发消耗。不同覆盖方式下季节蒸散量（ET）无明显变化趋势,但SM和RP显着提高了蒸腾比（Tp/ET）,从而显着提高水分利用效率（WUE）（6.0%-51.6%、5.7%-300.0%）。中等种植密度下WUE值最高;就不同施氮来看,与U1相比,U2和U3处理WUE平均提高15.1%、14.8%;U+CRU、U+DMPP和U+NBPT下的WUE较U处理平均提高8.1%、8.4%、5.2%。（4）阐明了不同覆盖、密度和施氮对氮素残留与氮利用效率的影响NO3--N、NH4+-N和土壤总N素累积主要受施氮的影响,随施氮量的增加显着增加;U+DMPP显着降低了土壤NO3--N含量,U+NBPT显着降低了土壤NH4+-N含量。SM、RP促进氮素吸收效率（NUPE）（1.5%-9.0%、7.7%-12.6%）和氮肥偏生产力（PFP）（4.6%-46.7%、7.1%-282.2%）。NUPE、PFP均在中密度最高。就不同施氮来看,与U1相比,U2和U3处理NUPE和PFP平均降低35.6%、52.0%和44.0%、60.8%;与U相比,U+CRU、U+DMPP和U+NBPT下的WUE平均提高8.1%、8.4%、5.2%,NUPE平均提高5.0%、5.0%、3.1%,PFP平均提高6.6%、6.5%、4.2%,三者间无显着差异。（5）探索了不同覆盖和施氮对土壤NH3挥发和温室气体排放的影响土壤覆盖对NH3挥发和CH4吸收无显着影响,RP显着增加了CO2排放量,而SM下CO2排放量与NM无显着差异。季节N2O排放在SM下普遍降低,在RP下增加。全球增温潜势（GWP）和温室气体强度（GHGI）在RP下显着升高（平均增加45.0%、29.8%）,而在SM下降低（平均降低22.2%、27.8%）。施氮量对CO2和CH4排放影响不大,但显着增加了N2O排放。与U1相比,U2处理GWP、GHGI增加100.1%、79.4%,U3处理增加200.3%、155.2%。U+NBPT显着减小NH3挥发,U+DMPP能显着减小N2O排放。施氮类型对CO2排放影响不大,U+DMPP和U+NBPT对CH4的吸收有抑制作用,但U+CRU对CH4的影响不一致。总的而言,U+DMPP处理下,各施氮类型间GWP和GHGI均最小(平均为203.3 kg CO2-eq、22.9 kg CO2-eq t-1 yield)。基于多种评价方法综合分析了玉米生长、生理、水氮利用效率、产量和经济效益、温室气体排放等指标。结果表明,中密度种植在不同降雨年型都能获得最高的综合产量,垄膜沟播的稳产效果综合排名第一,秸秆覆盖的产量效应在2017年和2018/2019两个丰水年与RP无显着差异;RP+中等施氮量配施DMPP排名位居首位。在适宜密度播种的基础上,将环境效益纳入综合分析,在不明显降低作物生长的条件下,小麦秸秆覆盖SM、施氮量200 kg/ha配施硝化抑制剂DMPP能达到产量、经济和环境效益三方面最佳的效果,对黄土旱塬地区旱作夏玉米水氮高效利用及减排具有指导意义。
杨晓君[7]（2020）在《科尔沁沙地沙丘和草甸生态系统水热碳通量特征研究》文中研究指明荒漠生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分,其水分、热量和CO2的交换传输对全球气候变化有着一定的影响,因此,研究其碳循环和水循环的变化规律及控制机制对整个陆地生态系统的物质与能量交换具有重要意义。本文的研究对象选取科尔沁沙地沙丘和草甸两个典型的生态系统,采用涡度相关以及生态-气象-土壤环境监测两大技术手段,探讨典型生态系统水热碳通量的变化特征及环境因子对其的影响作用,深入剖析生态系统水热传输规律和碳水循环特征,得到的主要结论如下:（1）沙丘和草甸净生态系统交换量（NEE）日变化呈“U”型曲线,沙丘和草甸日吸收CO2通量最大峰值均出现在7月。沙丘和草甸CO2通量具有明显的季节变化,呈先增后减的变化趋势。在生长季,沙丘NEE总量为-453.60 g·m-2·d-1,草甸NEE总量为-1307.42 g·m-2·d-1,均表现为碳汇,但草甸生态系统碳汇能力较强。影响沙丘和草甸NEE的主要因素为光合有效辐射（PAR）和温度（T）。（2）沙丘和草甸生态系统水热通量月平均日变化均表现为单峰型。生长季草甸生态系统以潜热通量交换为主,日通量最大值出现在7月（323.22W·m-2）,沙丘显热通量最大值出现在7月,为62.70 W·m-2。对比两种下垫面能量收支状况,发现沙丘的净辐射主要分配给显热通量,草甸则主要分配给潜热通量说明不同下垫面存在着能量分配较大的差异性。通过相关分析表明,生长季沙丘和草甸的潜热通量与净辐射、空气温度有显着的相关关系,显热通量与净辐射有显着相关关系,而沙丘的显热通量与空气相对湿度存在较显着相关关系,草甸则是潜热通量与空气相对湿度呈较为显着的相关性。2018年生长季沙丘（5-10月）总蒸散量为233.72 mm,草甸（6-10月）总蒸散量为424.79 mm。生长季净辐射对沙丘和草甸生态系统蒸散量的影响最大,其次是温度,而在草甸的6-9月中下旬,蒸散量和空气相对湿度有明显的负相关关系。（3）日间沙丘和草甸净生态系统碳通量和蒸散量之间有着较为明显的一致性变化趋势的关系,夜间CO2通量和蒸散量均在较小的值波动。沙丘各个典型日的碳水通量拟合斜率大小为:6月20日>7月14 日>8月10日>9月8日,草甸各个典型日的碳水通量拟合斜率大小为:7月14日>6月20日>8月10日>9月8日,沙丘和草甸生态系统各个典型日的碳水通量间均呈明显的正相关线性关系,斜率越大则说明水分利用效率越高。沙丘和草甸各月的碳水通量间也呈正相关线性关系。生长季沙丘水分利用效率总体上低于草甸地的,这与沙丘较干旱且植被稀疏的生境有密切关系,说明对于荒漠生态系统而言,提高区域的水资源高效利用存在着极为重要的意义。
张永娥[8]（2020）在《北京侧柏个体尺度水、碳过程及其耦合机制研究》文中认为植物个体尺度瞬时和短期水、碳过程及其耦合可以揭示个体长时间尺度的机理机制,并且是连接不同空间尺度相关过程的桥梁。本研究以北京山区广泛分布的典型树种侧柏（Platycladus orientalis）幼树为研究对象,依托人工气候箱,对其进行为期一个月的培养（三个CO2浓度（Ca）和五个土壤含水量（SWC）交互处理）。通过测定不同处理下个体尺度蒸腾耗水和固碳、呼吸速率,揭示个体瞬时和短期（瞬时累加值）的水、碳过程的变化特征;以水分利用效率WUE（净固碳和耗水的比值）为水碳耦合的切入点,探讨其对环境的响应趋势,确定水、碳耦合阈值。另外,结合对叶片和个体生理形态特征的测定,对叶片与个体尺度水、碳耦合联系的分析,实现水、碳耦合模型从叶片到个体的尺度上推,即建立并验证个体瞬时和短期水、碳耦合模型。主要研究结果和结论如下:（1）个体白天蒸腾速率（EP）受到SWC的显着影响,但并未受到Ca的显着影响。EP随SWC的增加而增加,在70-80%田间持水量（FC）时达到最大值,随后略微递减。在不同土壤水分条件下,EP对Ca升高的响应趋势并不相同。个体夜间蒸腾速率（Ed）受到SWC的显着影响,Ed随着SWC的增加而增加,并在良好灌溉（70%-80%FC）时达到最大值;但Ed并未受到Ca变化的显着影响。个体一昼夜循环累积蒸腾耗水量（∫EP）也受到SWC的显着影响,其随SWC的变化趋势与EP的变化相似;Ca升高并未显着影响∫EP。（2）个体白天净光合速率(Pn,P)受到Ca和SWC的显着影响。在较高Ca(600和800μmol·mol-1,C600和C800)条件下,其随SWC的增加而增加,直到SWC为70%-80%FC;在背景Ca(400μmol·mol-1,C400)时,Pn,P随SWC的增加而增加,直到SWC达到60%-70%FC。不同土壤水分条件下,Pn,P对Ca的响应趋势不同。Ca和SWC对个体夜间呼吸速率（RP）产生显着影响,其随SWC的增加而不断增加;除了严重干旱（35%-45%FC）时,RP随Ca的升高而降低。个体一昼夜循环累积固碳量(∫Pn,P)也受到Ca和SWC变化的显着影响。∫Pn,P对SWC的响应趋势与Pn,P对SWC的响应趋势类似。∫Pn,P通常随Ca的升高不断增加。（3）个体瞬时(WUEi-P)和短期水分利用效率(WUEs-P)都受到Ca和SWC的显着的影响,除严重干旱时,二者都随Ca的增加而不断升高。在C600和C800时,WUEi-P和WUEs-P都在50%-60%FC条件下达到最大值。而在C400时,WUEi-P在50%-60%FC时最大,WUEs-P在SWC为60%-70%FC时达到最大值。叶片瞬时水分利用效率(WUEi-L)与WUEi-P和WUEs-P都呈显着线性相关,相关系数R2分别为0.93和0.73;当除去总叶面积非常小的时候的数值时(C800×35%-45%FC处理),WUEi-L与WUEi-P和WUEs-P的R2可分别提高到和0.99和0.96,表明当冠层结构较为相似时,WUEi-L的变化可以更好地预测WUEi-P和WUEs-P对外界条件的响应特征。与WUEi-L相比,WUEi-P和WUEs-P不仅受到环境条件的调控,还会受到冠层结构的影响。（4）在用光合-气孔耦合模型对气孔导度(gsw)进行模拟时,需要考虑土壤水分条件的影响。而对于叶肉导度（gm）的模拟,依赖于潜在叶肉导度(gm,p)和SWC的模型不能够反馈光合生理因子和Ca对gm的影响,而修正的光合-叶肉耦合模型对gm的估测效果较好。考虑瞬时呼吸和“无效”水损耗的占比,将叶片尺度计算WUEi-L的模型上推到个体尺度时,受SWC约束的光合-气孔耦合模型的预测结果优于不受SWC约束的模型。此外,对于WUEs-P的模拟,gm对光合分馏的作用的影响不可忽略;在此前提下,代入受SWC约束的光合-气孔耦合模型和光合-叶肉耦合模型,可以较好地模拟WUEs-P的变化。（5）Pn,P与EP呈显着的线性关系,二者比值WUEi-P在C800×50%-60%FC时达到最大值（阈值）28.50 mmol·mol-1。∫Pn,P与∫EP也呈显着的线性关系,二者比值WUEs-P也在C800×50%-60%FC时取得最大值（阈值）24.35 mmol·mol-1。总结来说,个体尺度水过程受到SWC的显着影响,但Ca并未对其产生显着影响。而对于个体尺度的碳过程及水-碳耦合,SWC和Ca变化都对其产生了显着影响,Ca升高有利于缓解个体尺度的干旱胁迫。此外,本研究结果验证了对于个体尺度水-碳耦合的预测,需要提高对gsw和gm的模拟精度。这些结果对预测树木对气候变化的响应具有重要意义。
白玉洁[9]（2020）在《中国旱区典型生态系统水分利用效率动态特征及其生物物理调控》文中研究表明气候变化导致全球气温不断升高,降雨格局发生改变、干旱频率增加、干旱程度加剧,对生态系统物质、能量循环产生重大影响。水分利用效率反映了生态系统碳吸收与水分损失之间平衡关系,是评价生态系统对环境变化响应的重要指标。本研究以中国干旱半干旱区为研究区域,依托涡度相关技术,通过单站点分析和多站点整合,研究生态系统尺度上水分利用效率时、空特征及其生物物理调控机制。单站点研究基于宁夏盐池荒漠生态系统定位研究站涡度相关监测通量数据,分析了荒漠草原生态系统水分利用效率的季节变化特征和季节性干旱对水分利用效率的影响。多站点研究基于对中国干旱半干旱区沿不同干旱程度梯度分布的34个通量观测站的水分利用效率文献研究结果进行整合,分析了生态系统水分利用效率的空间分布格局及其驱动因素,比较了不同生态系统类型和气候区域之间水分利用效率的差别。主要研究结果如下:（1）毛乌素沙地荒漠草原生态系统2012—2015生长季平均水分利用效率（EWUE）和固有水分利用效率（IWUE）分别为1.15g C kg-1 H2O和1.47 g C k Pa kg-1 H2O。水分利用效率具有明显的季节变化规律,不同的水分利用效率指标的季节变化受到不同环境和生物因子的调控。在整个生长季,EWUE主要受到空气温度（Ta）、入射光合有效辐射（PARin）以及饱和水汽压差（VPD）的调控。IWUE主要受到Ta、VPD、归一化植被指数（NDVI）以及冠层导度（gc）的调控,IWUE更能够反映生物因子对生态系统碳—水耦合的调控。（2）毛乌素沙地荒漠草原生态系统水分利用效率在不同季节对环境和生物因子的敏感性存在差异。Ta在春季和秋季对EWUE都存在显着的促进作用,而夏季表现出一定的抑制作用。PARin在每个季节都对EWUE存在显着的抑制作用,在调节荒漠草原生态系统各季节水分利用效率的日值变化中起主导作用。但EWUE在不同季节对PARin的敏感性存在差异,其标准化相关系数范围为-0.49—-0.27。Ta和VPD在春季和秋季对IWUE有显着促进作用,在夏季没有影响或影响较小。gc在春季和秋季对IWUE有较小的抑制作用,在夏季显着的抑制IWUE,标准化相关系数为-0.30。（3）降雨对毛乌素沙地荒漠草原水分效率的影响可分为降雨事件等级、降雨模式以及降雨量的影响。大降雨事件比中等降雨更有可能使当日的水分利用效率升高。短时间（10—15天）降雨模式的变化对水分利用效率没有显着影响,较长时间段内（90天）降雨量相同时,频繁的中低强度降雨比零星的高强度降雨模式更能够刺激总生态系统生产力（GEP）的增长,使生态系统有更高的水分利用效率。月尺度上降雨量的降低会降低生态系统的水分利用效率,生长季中期月降雨量的异常降低对水分利用效率存在一个月的滞后影响。（4）季节性干旱对毛乌素沙地荒漠草原生态系统水分利用效率的影响分为干旱时间和干旱强度的影响。短时间的干旱胁迫对水分利用效率没有显着影响,而长期干旱会显着的降低总生态系统生产力（GEP）和提升生态系统蒸散（ET）,从而降低生态系统的水分利用效率。轻度干旱胁迫（相对土壤含水量REW=0.4）时水分利用效率会轻微上升,随着干旱胁迫的程度加强水分利用效率开始降低。生态系统在受到干旱胁迫时主要通过加强土壤水分利用和改变冠层导度来提升水分利用效率。（5）中国干旱半干旱区生态系统的EWUE为1.64±0.93 g C kg-1 H2O,农田和森林比灌丛和草地生态系统有更高的EWUE,干旱区和亚湿润干旱区的EWUE高于半干旱区。EWUE随着生长季降雨量的增加而升高,降雨量不仅直接影响EWUE,还通过促进归一化植被指数（NDVI）而影响EWUE。不同的生态类型中,农田生态系统水分利用效率对降雨量（PPT）和NDVI的敏感性更高,灌丛生态系统最不敏感。不同气候区域中,半干旱区生态系统水分利用效率对PPT和NDVI的变化最敏感。总生态系统生产力和生态系统蒸散分别主导了半干旱和亚湿润干旱区的水分利用效率的空间变化。综上所述,降雨是干旱半干旱区生态系统水分利用效率的重要影响因素。未来气候变化导致降雨的时间分布发生变化,由此带来的极端降雨事件、降雨频率变化以及季节性干旱,可能会改变生态系统的组分结构以及碳—水耦合机制。而气候变化导致降雨的空间分布的改变也会沿干旱程度梯度对总生态系统生产力和蒸散产生不同的影响,导致碳—水耦合关系存在明显的跨气候梯度的差异。
徐昭[10]（2020）在《水氮限量对河套灌区玉米光合性能与产量的影响及其作用机制》文中认为当前,相对缺水、土壤盐渍化和氮肥利用率低下已成为制约河套灌区农业可持续发展的主要因素。因此,在地面灌溉作为灌区基本灌水方式的背景下,研究盐渍化农田作物节水节氮高产理论,确定合理的水氮用量,对促进灌区可持续的农业生产具有重要现实意义。本文通过大田试验,以光合性能为主线揭示了河套灌区盐渍土玉米水氮耦合增产稳产机理;探究了不同程度盐渍化农田以及不同降水年型下玉米产量对水氮调控的响应规律,提出了合理的水氮用量。最后,通过建立水氮调控下盐渍化农田水盐动态过程模型,模拟研究了水氮调控对盐渍土玉米水盐动态及耗水过程的影响,初步阐明了不同程度盐渍土以及不同降水年型下水氮调控对玉米产量效应的影响机制。主要研究结果如下:（1）阐明了水氮限量条件下中度盐渍土玉米光合作用的影响因素及其影响机理。河套灌区畦灌玉米在灌溉期结束后（灌浆中后期）是较容易发生水、氮亏缺及盐分胁迫的生育阶段。在灌溉期结束后,与常规水氮相比,中水中氮处理（灌水量225mm,施氮量258.8 kg·hm-2）不仅能提高碱解氮含量、地下水补给量和0-40cm 土层储水量,而且有利于减小土壤盐分含量。此外,中水中氮处理相比常规水氮对玉米生长后期的光能利用及胞间CO2浓度有明显促进作用,有利于光合能力的提高。（2）探讨了水氮限量对中度盐渍土玉米光合性能的影响,揭示了水氮耦合增产稳产机理。适度增加灌水量或施氮量不仅在籽粒形成的灌浆期有利于提高玉米的光合速率、光合面积、光合时间及光合产物累积,而且有利于提高玉米生育期总的光合产物累积量以及光合产物向籽粒器官的分配比例。当灌水量超过225mm或施氮量超过258.8 kg.hm-2时这些光合性能指标增加不显着甚至有降低趋势。与常规水氮相比,中水中氮处理既能在玉米灌浆期保持较高的光合面积、相对延长光合时间、显着提高光合速率和光合产物累积量（P<0.05）,又能显着提高玉米生育期总的光合产物累积量（P<0.05）,还能将光合产物向籽粒器官的分配比例平均提高14.71%。（3）为更深入的了解玉米光合性能对水氮调控的响应机理,探讨了水氮限量对中度盐渍土玉米抗氧化系统的影响。适度增加灌水量或施氮量不仅有利于缓解中度盐渍土玉米灌浆期逆境胁迫,而且有利于提高抗氧化能力,当灌水量超过225 mm或施氮量超过258.8 kg·hm-2时会加重玉米灌浆期逆境胁迫并降低抗氧化能力。与常规水氮相比,中水中氮处理明显缓解了玉米灌浆期的逆境胁迫,并且有利于提高抗氧化能力。（4）明确了河套灌区中度盐渍土玉米产量及水氮利用率对水氮调控的响应规律。适度增加灌水量或施氮量有利于提高玉米产量及水氮利用效率,当灌水量超过225 mm或施氮量超过258.8 kg·hm-2时提高效果不显着,甚至有降低趋势。与常规水氮相比,中水中氮处理在2016年和2017年分别增产4.01%和23.35%,而且显着提高了 WUE和氮肥偏生产力（P<0.05）。（5）探究了不同程度盐渍土玉米产量对水氮限量的响应规律,以及不同降水年型下中度盐渍土玉米产量对水氮限量的响应规律,提出了合理的水氮用量。随着土壤盐渍程度的加重,水氮交互效应对玉米产量影响增大。非盐渍土在高灌水量和中等施氮量时才可获得高产,但中水中氮不会显着减产,中度盐渍土在供应中等水氮用量时才可获得高产,重度盐渍土在中等灌水量和较少供氮时才可获得高产。河套灌区玉米节水节氮高产的水氮用量为,非盐渍土（灌水量255.2～284.8mm,施氮量258.9～313.8 kg·kg·hm-2）,中度盐渍土（灌水量227.6～269.5 mm,施氮量215.5～267.6 kg.hm-2）,重度盐渍土（灌水量 197.4～252.6mm,施氮量 158.1～221.4 kg·hm-2）。河套灌区畦灌玉米的灌水时间受限于引黄灌溉渠道来水时间,在灌区现有的灌水条件下,玉米生长后期不能通过灌溉来补充土壤水分和淋洗盐分,但是在不同降水年型下通过合理的水氮调控可以获得相对较高的玉米产量。在河套灌区中度盐渍化农田上,枯水年供应中等水氮用量才可获得高产,平水年在供水较多和中等供氮时才可获得高产,但中水中氮不会显着减产,丰水年在水氮供应较多时可获得高产。河套灌区中度盐渍土玉米合理的水氮用量为,枯水年（灌水量227.6～269.5mm,施氮量215.5～267.6kg·hm-2）,平水年（灌水量 259.1～292.9mm,施氮量 232.1～285.4kg·hm-2）,丰水年（灌水量267.8～302.2mm,施氮量278.1～342.9kg·hm-2）。（6）建立了水氮调控下盐渍化农田水盐动态过程模型,并通过该模型模拟研究了水氮调控对盐渍土玉米水盐动态及耗水过程的影响,初步阐明了不同程度盐渍土以及不同降水年型下水氮调控对玉米产量效应的影响机制。根据河套灌区地下水埋深较浅、玉米地膜覆盖的特点,以及HYDRUS-1D模型存在高估土壤蒸发的问题。本研究利用改进的FAO-56双作物系数法计算实际土壤蒸发量和潜在蒸腾量,以作为HYDRUS-1D模型的上边界和源汇项,建立了水氮调控下盐渍化农田水盐动态过程模型（修正HYDRUS-1D模型）。经模型率定与检验表明该模型能够较好的模拟研究区不同水氮条件下土壤水盐动态过程。在非盐渍（S1）、中度盐渍（S2）、重度盐渍（S3）土壤上,常规水氮处理有利于玉米在灌溉期的生长。但是在玉米灌溉期结束后（灌浆中后期）,与常规水氮处理相比,中水中氮处理改善了 S1 土壤水分状况、S2 土壤水盐状况、S3 土壤浅层盐分环境和地下水补给量,玉米蒸腾量在S1、S2和S3 土壤上分别提高了 10.15%、20.87%、26.58%。在河套灌区不同程度盐渍化农田上,中水中氮处理在灌溉期结束后均有利于玉米生长。水氮调控效应在不同降水年型下的主要区别在玉米灌溉期结束后。在该时期,与常规水氮处理相比,中水中氮处理在枯水年改善了土壤水盐状况,玉米蒸腾量增加了20.87%,有利于玉米生长;在平水年主要是改善了土壤水分状况,玉米蒸腾量增加了6.83%,有利于玉米生长;在丰水年土壤水盐状况相对较差,玉米蒸腾量减少了 6.38%,抑制了玉米生长。
二、植物光合作用与群体蒸散模拟研究进展（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、植物光合作用与群体蒸散模拟研究进展（论文提纲范文）
（1）一膜两年用及水氮运筹对小麦水分生理生态特征的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Summary |
| 前言 |
| 第一章 作物水分利用效率与水分生理生态研究进展述评 |
| 1.1 作物高效用水的生理生态机制 |
| 1.2 作物高效用水技术研究 |
| 1.3 覆盖与水氮运筹集成应用研究 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 试验材料与方法 |
| 2.5 测定项目与方法 |
| 2.6 试验数据统计分析 |
| 第三章 一膜两年用及水氮运筹下小麦的生理生态特性 |
| 3.1 不同处理对开花期小麦叶片光合生理参数的影响 |
| 3.2 小麦叶面积指数和光合势对不同耕作措施和水氮组合的响应 |
| 3.3 不同处理对小麦各个生育时期群体净同化率的的影响 |
| 3.4 不同处理对小麦叶片叶绿素相对含量(SPAD)的影响 |
| 3.5 不同耕作措施及水氮减量模式对小麦叶片叶绿素荧光参数的影响 |
| 3.6 不同处理对小麦生态指标的影响 |
| 第四章 免耕一膜两年用及水氮运筹小麦的耗水特性 |
| 4.1 不同耕作措施和水氮组合对小麦土壤含水量的影响 |
| 4.2 不同耕作、灌水及施氮水平下小麦的棵间蒸发 |
| 4.3 不同耕作措施和水氮组合下小麦的耗水量 |
| 4.4 不同耕作措施及水氮组合下麦田的耗水结构 |
| 第五章 不同处理小麦产量和水分利用效率 |
| 5.1 不同耕作措施、灌水及施氮水平下小麦的干物质积累动态 |
| 5.2 不同耕作措施、灌水及施氮水平下小麦的产量表现 |
| 5.3 不同耕作措施下小麦水分利用效率对水氮运筹的响应 |
| 5.4 不同处理下小麦生理指标与籽粒产量的相关性 |
| 5.5 不同处理下小麦生态指标与籽粒产量的相关性 |
| 5.6 小麦产量与其影响因子的灰色关联分析及排序 |
| 第六章 讨论与结论 |
| 6.1 讨论 |
| 6.2 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在读期间发表论文和研究成果等 |
| 导师简介 |
（2）北方旱作春玉米水分生产力时空变化的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水分生产力及其模拟研究 |
| 1.2.2 作物模型发展和应用 |
| 1.2.3 生态系统过程模型在农业上的应用 |
| 1.3 研究方案 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 北方旱作春玉米农田分布 |
| 2.1.2 北方旱区降雨量和气温变化特征 |
| 2.1.3 不同类型旱区降雨量和气温变化趋势 |
| 2.2 数据介绍 |
| 2.2.1 Agro-CEVSA输入数据 |
| 2.2.2 Agro-CEVSA验证数据 |
| 2.3 数据分析 |
| 2.4 模型检验方法 |
| 第三章 Agro-CEVSA模型改进和检验 |
| 3.1 CEVSA2模型简介 |
| 3.1.1 植物光合作用和呼吸作用 |
| 3.1.2 植物氮吸收和分配 |
| 3.1.3 蒸散和LAI的模拟 |
| 3.2 模型改进 |
| 3.2.1 玉米物候参数化方法 |
| 3.2.2 C4 作物光合作用 |
| 3.2.3 田间管理模块 |
| 3.2.4 产量计算方法 |
| 3.3 Agro-CEVSA模拟与通量观测的比较 |
| 3.3.1 辽宁锦州农田生态系统野外观测站 |
| 3.3.2 山西寿阳春玉米农田水碳通量观测站 |
| 3.4 产量模拟结果的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 北方旱作春玉米产量时空动态 |
| 4.1 北方旱作春玉米产量空间分布特征 |
| 4.2 北方旱作春玉米产量变化动态 |
| 4.2.1 北方旱作春玉米产量年际变化趋势 |
| 4.2.2 北方旱作春玉米产量年际变化趋势空间分布 |
| 4.3 北方旱作区各省春玉米产量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 北方旱作春玉米农田蒸散量时空动态 |
| 5.1 北方旱作春玉米农田蒸散量空间分布特征 |
| 5.2 北方旱作春玉米蒸散量时间变化动态 |
| 5.2.1 北方旱作春玉米蒸散量年际变化趋势 |
| 5.2.2 北方旱作春玉米蒸散量年际变化趋势空间分布 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 北方旱作春玉米农田水分生产力时空动态 |
| 6.1 北方旱作春玉米农田水分生产力空间分布特征 |
| 6.2 北方旱作春玉米水分生产力变化动态 |
| 6.2.1 北方旱作春玉米水分生产力年际变化趋势 |
| 6.2.2 北方旱作春玉米水分生产力年际变化趋势空间分布 |
| 6.3 水分生产力与产量和蒸散的相关关系 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 讨论与结论 |
| 7.1 讨论 |
| 7.1.1 气候变化对产量的影响 |
| 7.1.2 农田蒸散对环境因子的响应 |
| 7.1.3 水分生产力的影响因素 |
| 7.2 结论 |
| 7.3 创新点 |
| 7.4 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（3）基于土壤有效含水量和蒸散的华北冬小麦干旱指数构建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 旱灾对社会的影响 |
| 1.2.2 干旱的定义及分类 |
| 1.2.3 重要干旱指标 |
| 1.2.4 干旱指数的发展 |
| 1.2.5 基于土壤水分和蒸散的干旱监测研究 |
| 1.2.6 作物模型的发展及其在干旱监测中的应用 |
| 1.2.7 当前研究存在的问题及可能解决思路 |
| 1.3 研究方案 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 研究区域及数据来源 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 研究数据介绍 |
| 2.2.1 气象数据 |
| 2.2.2 作物和管理数据 |
| 2.2.3 土壤数据 |
| 2.2.4 土壤水分数据 |
| 2.2.5 遥感数据-MODIS产品 |
| 2.2.6 小麦单产数据 |
| 2.2.7 灾害数据集 |
| 2.2.8 其他辅助资料 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 Angstrom模型中系数a、b的时空变化 |
| 3.1 Angstrom模型中系数a、b的校正 |
| 3.2 Angstrom模型中系数a、b的空间分布 |
| 3.3 Angstrom模型中系数a、b的时间变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 华北平原冬小麦作物需水量的时空变化 |
| 4.1 冬小麦作物需水量估算方法及作物系数的校正 |
| 4.2 冬小麦不同生育阶段作物系数的时间变化 |
| 4.2.1 华北平原冬小麦不同生育阶段作物系数的时间变化 |
| 4.2.2 肥乡和泰安农业气象站冬小麦不同生育阶段作物系数的时间变化 |
| 4.3 华北平原冬小麦生长季内参考蒸散量的时空变化 |
| 4.4 华北平原冬小麦生长季内作物需水量的时空变化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 SWAP模型的本地化 |
| 5.1 SWAP模型简介 |
| 5.2 参数及基本设置 |
| 5.3 土壤物理、水文参数以及初始水头的估算 |
| 5.4 SWAP模型敏感性分析 |
| 5.4.1 敏感性分析方法及执行过程 |
| 5.4.2 肥乡和泰安农业气象站冬小麦LAImax和单产的参数敏感性分析 |
| 5.4.3 逐层土壤水分的参数敏感性分析 |
| 5.5 SWAP模型参数标定及验证 |
| 5.5.1 模拟精度评估指标 |
| 5.5.2 粒子群优化算法 |
| 5.5.3 SWAP模型校验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 土壤水分、蒸散与作物产量的关系 |
| 6.1 SWAP模型的主要输出结果 |
| 6.1.1 冬小麦根深的动态变化 |
| 6.1.2 土壤含水量的年际变化 |
| 6.1.3 冬小麦生长季内作物需水量和产量的时间变化 |
| 6.2 不同深度土壤含水量与产量差之间的关系 |
| 6.3 不同深度土壤有效含水量与作物需水量之差与产量差之间的关系 |
| 6.4 根区土壤含水量、土壤有效含水量与作物需水量之差与产量差之间的关系 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 干旱指数构建并在区域上验证 |
| 7.1 数据准备和方法介绍 |
| 7.1.1 灌溉对华北平原土壤水分的影响 |
| 7.1.2 农业干旱指数的计算 |
| 7.1.3 冬小麦气象产量的分离方法 |
| 7.2 不同干旱指数对典型干旱事件的监测对比 |
| 7.3 站点尺度上不同干旱指数监测准确性评估 |
| 7.4 区域和站点尺度上不同干旱指数与气象产量之间的关系 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 讨论与结论 |
| 8.1 讨论 |
| 8.1.1 Angstrom模型中系数a、b的影响因素 |
| 8.1.2 冬小麦作物系数的影响因素 |
| 8.1.3 SWAP模型模拟结果的评价 |
| 8.1.4 农业干旱指数适用性评估的不确定性 |
| 8.2 结论 |
| 8.3 创新点 |
| 8.4 展望 |
| 附录 |
| 附录1 SWAP模型中主要作物、水文参数 |
| 附录2 Penman-Monteith方程中各分量计算方法 |
| 参考文献 |
（4）不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率的影响机理及模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 饱和水汽压亏缺增加和土壤干旱对作物生理生态特性的影响 |
| 1.2.2 饱和水汽压亏缺增加和土壤干旱对作物生长和产量的影响 |
| 1.2.3 饱和水汽压亏缺增加和土壤干旱对作物水分利用效率影响的研究 |
| 1.2.4 作物生长及水分利用效率模型研究进展 |
| 1.3 亟需回答的科学问题 |
| 1.4 研究目标与内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 第二章 试验材料与试验方案 |
| 2.1 试验概况与试验设计 |
| 2.1.1 人工气候室大麦盆栽试验概况 |
| 2.1.2 人工气候室大麦盆栽试验设计 |
| 2.1.3 温室马铃薯盆栽试验概况 |
| 2.1.4 温室马铃薯盆栽试验设计 |
| 2.1.5 田间马铃薯试验概况 |
| 2.1.6 田间马铃薯试验设计 |
| 2.2 观测指标与数据测定方法 |
| 2.2.1 人工气候室盆栽试验观测指标与测定方法 |
| 2.2.2 田间遮雨棚试验观测指标与测定方法 |
| 2.2.3 田间试验观测指标与测定方法 |
| 2.3 数据处理方法 |
| 第三章 不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物叶片气体交换参数影响的研究 |
| 3.1 不同VPD和土壤干旱环境对大麦叶片气体交换参数的影响 |
| 3.2 不同VPD和土壤干旱环境对马铃薯叶片气体交换参数的影响 |
| 3.3 不同VPD环境下大麦单位叶面积日蒸腾量和马铃薯蒸腾速率对土壤持续干旱的响应 |
| 3.4 不同VPD和土壤干旱环境对大麦叶片ABA含量的影响 |
| 3.5 不同VPD和土壤干旱环境对马铃薯叶片及木质部ABA含量的影响 |
| 3.6 讨论与小结 |
| 3.6.1 讨论 |
| 3.6.2 小结 |
| 第四章 不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分关系影响的研究 |
| 4.1 不同VPD和土壤干旱环境对大麦和马铃薯植株气孔密度的影响 |
| 4.2 不同VPD和土壤干旱环境对大麦叶片相对含水量和马铃薯叶水势的影响 |
| 4.3 不同VPD和土壤干旱环境对大麦和马铃薯植株叶面积的影响 |
| 4.4 不同VPD和土壤干旱环境对大麦和马铃薯植株比叶面积的影响 |
| 4.5 不同VPD和土壤干旱环境对马铃薯叶片?~(13)C和 δ~(18)O的影响 |
| 4.6 讨论与小结 |
| 4.6.1 讨论 |
| 4.6.2 小结 |
| 第五章 不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率影响的研究 |
| 5.1 不同VPD和土壤干旱环境对大麦水分利用效率的影响 |
| 5.2 不同VPD和土壤干旱环境对气候室马铃薯水分利用效率的影响 |
| 5.3 土壤干旱对田间马铃薯水分利用效率的影响 |
| 5.4 作物气体交换参数、水分利用效率与VPD的关系 |
| 5.5 讨论与小结 |
| 5.5.1 讨论 |
| 5.5.2 小结 |
| 第六章 大气和土壤干旱对马铃薯水分利用效率的模拟研究 |
| 6.1 Daisy模型主要过程的数学描述 |
| 6.1.1 田间水分模块 |
| 6.1.2 土壤温度模块 |
| 6.1.3 作物氮吸收模块 |
| 6.1.4 作物产量模块 |
| 6.1.5 气孔导度模块 |
| 6.1.6 ABA模块 |
| 6.1.7 SVAT模块 |
| 6.2 数据采集及参数化 |
| 6.3 数据处理方法 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.4.1 土壤水分动态 |
| 6.4.2 气体交换参数和ABA信号 |
| 6.4.3 产量和水分利用效率 |
| 6.5 模型检验 |
| 6.6 讨论与小结 |
| 6.6.1 讨论 |
| 6.6.2 小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）基于日光诱导叶绿素荧光的蒙古高原GPP模拟及其对干旱的响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 植被生产力研究进展 |
| 1.3.2 干旱指数研究进展 |
| 1.3.3 气候变化与植被生产力相关研究进展 |
| 1.3.4 当前研究存在的问题与发展方向 |
| 1.4 研究目标、内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容与章节安排 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 项目来源与经费支持 |
| 第二章 研究方法、数据来源与处理 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 自然环境特征 |
| 2.1.2 土地利用现状 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 变化趋势率 |
| 2.2.2 森氏斜率与M-K趋势检验分析法 |
| 2.2.3 IDW空间插值 |
| 2.2.4 干燥度指数 |
| 2.2.5 标准化降水蒸散指数 |
| 2.2.6 Copula联合分布函数 |
| 2.2.7 留一交叉验证法 |
| 2.2.8 植被抵抗力和恢复力自回归模型 |
| 2.2.9 精度评估方法 |
| 2.3 数据来源与处理 |
| 2.3.1 气象数据 |
| 2.3.2 DEM数据 |
| 2.3.3 土壤湿度数据 |
| 2.3.4 MODIS数据 |
| 2.3.5 GLASS数据 |
| 2.3.6 土地利用数据 |
| 2.3.7 SIF数据 |
| 2.3.8 野外生物量实测数据 |
| 2.3.9 CMIP6气候模式数据 |
| 第三章 基于SIF的GPP模拟及其时空演变研究 |
| 3.1 蒙古高原GOME-2 SIF数据降尺度处理 |
| 3.1.1 GOME-2 SIF数据的降尺度 |
| 3.1.2 GOME-2 SIF降尺度结果验证 |
| 3.2 基于SIF数据的GPP遥感估算模型构建 |
| 3.2.1 基于线性关系理论的SIF-GPP估算模型的建立 |
| 3.2.2 基于CNN-BP卷积神经网络的SIF-GPP估算模型的建立 |
| 3.3 植被总初级生产力时空变化特征 |
| 3.3.1 2007~2018年蒙古高原GPP时间变化特征 |
| 3.3.2 2007~2018年蒙古高原GPP空间变化特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 蒙古高原干旱综合监测与时空变化特征分析 |
| 4.1 MMSDI干旱指数的构建 |
| 4.1.1 土壤湿度数据的验证 |
| 4.1.2 MMSDI指数的构建 |
| 4.1.3 MMSDI指数的验证 |
| 4.2 MMSDI时空变化特征 |
| 4.2.1 年尺度MMSDI时空变化特征 |
| 4.2.2 生长季MMSDI时空变化 |
| 4.2.3 季节尺度MMSDI时空变化特征 |
| 4.3 干旱空间分布特征(EOF分解展开) |
| 4.4 干旱影响因素分析 |
| 4.4.1 气象因子对干旱影响相关性分析 |
| 4.4.2 干旱与大气环流特征量的遥相关分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 蒙古高原GPP对干旱的响应研究 |
| 5.1 GPP对干旱的敏感性分析 |
| 5.1.1 植被GPP对干湿环境的敏感性 |
| 5.1.2 干旱胁迫下植被稳定性分析 |
| 5.2 植被对不同时间尺度MMSDI的响应关系 |
| 5.2.1 时间尺度上的响应 |
| 5.2.2 空间尺度上的响应 |
| 5.3 干旱胁迫下不同植被GPP的损失估算 |
| 5.3.1 干旱损失率曲线构建与验证 |
| 5.3.2 2007~2018 年夏季因旱GPP损失量估算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 未来干旱情景下的蒙古高原GPP预估与分析 |
| 6.1 未来气候模式选取 |
| 6.2 预测未来不同排放情境情景下干旱特征 |
| 6.2.1 SSP1-2.6情景下的干旱预估 |
| 6.2.2 SSP2-4.5情景下的干旱预估 |
| 6.2.3 SSP5-8.5情景下的干旱预估 |
| 6.3 预测未来不同排放情景下GPP的时空变化特征 |
| 6.3.1 基于多尺度MMSDI指数的未来GPP预估模型构建 |
| 6.3.2 不同情景下GPP的时间变化趋势 |
| 6.3.3 不同情景下的GPP空间变化趋势 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与讨论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 政策与建议 |
| 7.4 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（6）农田覆盖、种植密度和施氮对夏玉米水氮利用影响机理及其增产减排效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 玉米冠层降雨截留再分配及利用研究 |
| 1.2.2 旱作夏玉米产量和水氮利用效率研究 |
| 1.2.3 旱作夏玉米土壤氨挥发和温室气体排放研究 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究目标和内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 试验地概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.2.1 夏玉米覆盖和密度试验 |
| 2.2.2 夏玉米覆盖和施氮试验 |
| 2.3 测定项目与方法 |
| 2.3.1 生长和生理指标 |
| 2.3.2 降雨各分量测定 |
| 2.3.3 土壤蒸发和植株蒸腾 |
| 2.3.4 植物和土壤样品采集与测定 |
| 2.3.5 水氮利用效率 |
| 2.3.6 土壤氨挥发采集 |
| 2.3.7 土壤温室气体采集 |
| 2.4 数据分析 |
| 第三章 不同种植模式对农田土壤温度和水分的影响 |
| 3.1 土壤温度变化 |
| 3.1.1 覆盖和密度的影响 |
| 3.1.2 覆盖和施氮量的影响 |
| 3.1.3 覆盖和施氮类型的影响 |
| 3.2 土壤贮水量动态变化 |
| 3.2.1 覆盖和密度的影响 |
| 3.2.2 覆盖和施氮量的影响 |
| 3.2.3 覆盖和施氮类型的影响 |
| 3.3 讨论与小结 |
| 3.3.1 讨论 |
| 3.3.2 小结 |
| 第四章 不同种植模式对夏玉米生长生理、产量及经济效益的影响 |
| 4.1 覆盖和密度对夏玉米生长生理特性及产量的影响 |
| 4.1.1 株高和茎粗 |
| 4.1.2 叶面积指数 |
| 4.1.3 地上干物质累积 |
| 4.1.4 叶绿素和光合作用 |
| 4.1.5 产量及构成要素 |
| 4.2 覆盖和施氮量对夏玉米生长生理特性及产量的影响 |
| 4.2.1 株高和茎粗 |
| 4.2.2 叶面积指数 |
| 4.2.3 地上干物质累积 |
| 4.2.4 叶绿素和光合作用 |
| 4.2.5 产量及构成要素 |
| 4.3 覆盖和施氮类型对夏玉米生长生理特性及产量的影响 |
| 4.3.1 株高和茎粗 |
| 4.3.2 叶面积指数 |
| 4.3.3 地上干物质累积 |
| 4.3.4 叶绿素和光合作用 |
| 4.3.5 产量及构成要素 |
| 4.4 经济效益 |
| 4.5 讨论与小结 |
| 4.5.1 讨论 |
| 4.5.2 小结 |
| 第五章 不同种植模式对夏玉米水分利用过程及效率的影响 |
| 5.1 夏玉米冠层截留特性及影响因素 |
| 5.1.1 冠层降雨再分配特征 |
| 5.1.2 降雨特性对降雨再分配的影响 |
| 5.1.3 叶面积指数对降雨再分配的影响 |
| 5.1.4 影响因素综合分析 |
| 5.2 覆盖和密度对夏玉米冠层降雨截留再分配的影响 |
| 5.2.1 穿透降雨 |
| 5.2.2 茎秆汇流 |
| 5.2.3 冠层截留 |
| 5.2.4 冠下净降雨 |
| 5.3 不同覆盖方式下夏玉米蒸散监测与分割 |
| 5.3.1 冠层截留 |
| 5.3.2 土壤蒸发 |
| 5.3.3 作物蒸腾 |
| 5.3.4 作物蒸腾的模拟 |
| 5.3.5 I、Es和 Tp占总ET的比例变化 |
| 5.4 全生育期耗水量(ET净)和水分利用效率(WUE) |
| 5.5 讨论与小结 |
| 5.5.1 不同种植模式对冠层截留再分配过程的影响 |
| 5.5.2 不同种植模式对作物水分利用效率的影响 |
| 5.5.3 小结 |
| 第六章 不同种植模式对夏玉米土壤氮素残留与利用效率的影响 |
| 6.1 土壤收获后硝态氮、铵态氮 |
| 6.1.1 覆盖和密度的影响 |
| 6.1.2 覆盖和施氮量的影响 |
| 6.1.3 覆盖和施氮类型的影响 |
| 6.1.4 土壤氮素累积 |
| 6.2 氮素利用效率 |
| 6.3 讨论与小结 |
| 6.3.1 讨论 |
| 6.3.2 小结 |
| 第七章 不同种植模式对夏玉米农田土壤氨挥发和温室气体排放的影响 |
| 7.1 覆盖方式和施氮量对土壤气体排放的影响 |
| 7.1.1 土壤温度(10 cm)和土壤孔隙含水率WFPS(0-20 cm)动态变化 |
| 7.1.2 0-20 cm土壤NO_3~--N和 NH_4~+-N动态变化 |
| 7.1.3 NH_3排放量 |
| 7.1.4 N_2O排放量 |
| 7.1.5 CO_2排放量 |
| 7.1.6 CH_4排放量 |
| 7.2 覆盖方式和施氮类型对土壤气体排放的影响 |
| 7.2.1 土壤温度(10 cm)和土壤孔隙含水率WFPS(0-20 cm)动态变化 |
| 7.2.2 0-20 cm土壤NO_3~--N和 NH_4~+-N动态变化 |
| 7.2.3 NH_3排放量 |
| 7.2.4 N_2O排放量 |
| 7.2.5 CO_2排放量 |
| 7.2.6 CH_4排放量 |
| 7.3 气体排放影响因素分析 |
| 7.4 讨论与小结 |
| 7.4.1 NH_3挥发 |
| 7.4.2 N_2O排放 |
| 7.4.3 CO_2排放 |
| 7.4.4 CH_4排放 |
| 7.4.5 小结 |
| 第八章 不同种植模式对夏玉米影响效应的综合评价 |
| 8.1 主成分分析及评价 |
| 8.2 隶属函数分析法 |
| 8.3 灰色关联度分析及评价 |
| 8.4 基于组合赋值的DTOPSIS法评价 |
| 8.5 基于整体差异组合评价模型 |
| 8.6 小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）科尔沁沙地沙丘和草甸生态系统水热碳通量特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 近地表水热碳通量观测技术进展 |
| 1.2.2 近地表水热通量观测成果进展 |
| 1.2.3 碳水通量耦合关系研究进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 研究区地理位置 |
| 2.2 水文气象特征 |
| 2.3 土壤特征 |
| 3 观测及研究方法 |
| 3.1 通量观测站点及数据采集 |
| 3.1.1 通量观测站 |
| 3.1.2 生态调查 |
| 3.2 涡度相关技术 |
| 3.2.1 涡度相关技术观测原理 |
| 3.2.2 数据质量评价 |
| 4 沙丘、草甸典型生态系统CO_2通量的研究 |
| 4.1 生态系统NEE的日变化规律 |
| 4.2 生态系统NEE的季节变化特征 |
| 4.3 环境要素对沙丘生态系统NEE的影响 |
| 4.3.1 PAR对沙丘生态系统生长季日间NEE的影响 |
| 4.3.2 温湿度对沙丘生态系统生长季日间NEE的影响 |
| 4.4 环境要素对草甸生态系统NEE的影响 |
| 4.4.1 PAR对草甸生态系统生长季日间NEE的影响 |
| 4.4.2 温度对草甸生态系统生长季日间NEE的影响 |
| 5 沙丘、草甸典型生态系统水热通量响应机制 |
| 5.1 生态系统水热通量日变化特征 |
| 5.2 生态系统水热通量季节变化特征 |
| 5.3 生态系统水热通量的驱动因子 |
| 5.4 生态系统蒸散量变化及其影响因素 |
| 5.4.1 沙丘和草甸生态系统蒸散量的变化特征 |
| 5.4.2 沙丘和草甸生态系统蒸散量的驱动因子 |
| 6 沙丘、草甸典型生态系统碳水通量分析 |
| 6.1 生态系统日碳水通量规律 |
| 6.2 生态系统生长季碳水通量规律 |
| 6.3 生态系统日碳水通量关系分析 |
| 6.4 生态系统各月碳水通量关系分析 |
| 7 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）北京侧柏个体尺度水、碳过程及其耦合机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 引言 |
| 1 国内外研究进展 |
| 1.1 不同尺度水、碳过程及其耦合 |
| 1.2 叶片与个体尺度水、碳过程及其耦合的联系 |
| 1.3 水分利用效率和稳定同位素 |
| 1.3.1 叶片和个体瞬间水分利用效率模型 |
| 1.3.2 碳同位素分馏和叶肉导度的计算 |
| 1.3.3 叶片和个体尺度短期水分利用效率模型 |
| 1.4 存在问题及发展方向 |
| 1.4.1 存在问题 |
| 1.4.2 发展方向 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 土壤与地貌 |
| 2.3 气候与水文 |
| 2.4 植被状况 |
| 3 研究内容与方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 技术路线 |
| 3.3 研究方法 |
| 3.3.1 试验设计 |
| 3.3.2 个体尺度CO2交换和耗水量的测定 |
| 3.3.3 叶片气体交换测定 |
| 3.3.4 碳同位素分析 |
| 3.3.5 叶面积和各器官重量测定 |
| 3.3.6 数据分析 |
| 4 叶片及个体尺度生理形态特征分析 |
| 4.1 叶片光合生理参数分析 |
| 4.1.1 叶片净光合速率和蒸腾速率变化特征 |
| 4.1.2 与扩散过程有关的光合生理参数变化特征 |
| 4.1.3 叶片光合生理特征参数相关性分析 |
| 4.2 叶片碳同位素特征分析 |
| 4.2.1 叶片可溶性化合物δ13C变化特征 |
| 4.2.2 叶片光合分馏值变化特征 |
| 4.2.3 叶片光合分馏值与光合生理参数相关性分析 |
| 4.3 个体尺度形态结构特征和呼吸、“无效”水的损耗 |
| 4.3.1 叶片总面积和不同器官干重变化特征 |
| 4.3.2 呼吸和“无效”水损耗占比 |
| 4.3.3 个体尺度特征影响因素分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 个体尺度蒸腾耗水分析 |
| 5.1 个体尺度白天蒸腾耗水特征分析 |
| 5.1.1 个体尺度白天蒸腾速率变化特征 |
| 5.1.2 个体尺度白天蒸腾速率影响因素分析 |
| 5.2 个体尺度夜间蒸腾耗水特征分析 |
| 5.2.1 个体尺度夜间蒸腾速率变化特征 |
| 5.2.2 个体尺度夜间蒸腾速率影响因素分析 |
| 5.3 个体尺度昼夜累积蒸腾耗水特征分析 |
| 5.3.1 个体尺度昼夜累积蒸腾变化特征 |
| 5.3.2 个体尺度昼夜累积蒸腾影响因素分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 个体尺度固碳分析 |
| 6.1 个体尺度白天净光合速率特征分析 |
| 6.1.1 个体尺度白天净光合速率变化特征 |
| 6.1.2 个体尺度白天净光合速率影响因素分析 |
| 6.2 个体尺度夜间呼吸速率特征分析 |
| 6.2.1 个体尺度夜间呼吸速率变化特征 |
| 6.2.2 个体尺度夜间呼吸速率影响因素分析 |
| 6.3 个体尺度昼夜净固碳分析 |
| 6.3.1 个体尺度昼夜净固碳变化特征 |
| 6.3.2 个体尺度昼夜净固碳影响因素分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 个体尺度水、碳耦合机制 |
| 7.1 个体尺度水分利用效率变化特征 |
| 7.1.1 叶片瞬时水分利用效率变化特征 |
| 7.1.2 个体尺度瞬时水分利用效率变化特征 |
| 7.1.3 个体尺度短期水分利用效率变化特征 |
| 7.2 叶片和个体尺度水分利用效率关系 |
| 7.2.1 叶片与个体尺度瞬时水分利用效率关系 |
| 7.2.2 叶片与个体尺度短期水分利用效率关系 |
| 7.3 个体尺度水分利用效率影响因素分析 |
| 7.3.1 叶片尺度瞬时水分利用效率影响因素分析 |
| 7.3.2 个体尺度瞬时水分利用效率影响因素分析 |
| 7.3.3 个体尺度短期水分利用效率影响因素分析 |
| 7.4 小结 |
| 8 个体尺度水、碳耦合模型的构建与验证 |
| 8.1 气孔和叶肉导度模型的构建与验证 |
| 8.1.1 光合-气孔导度耦合模型 |
| 8.1.2 光合-叶肉导度耦合模型 |
| 8.2 基于气孔行为的个体瞬时水、碳耦合模型的构建与验证 |
| 8.2.1 模型构建 |
| 8.2.2 不同模型估测值比较 |
| 8.2.3 模型验证 |
| 8.3 基于气孔和叶肉行为的个体短期水、碳耦合模型的构建与验证 |
| 8.3.1 个体尺度经典模型短期水、碳耦合模型 |
| 8.3.2 基于叶肉和气孔行为的个体经典短期水、碳耦合模型 |
| 8.4 小结 |
| 9 树木水、碳关系与协同权衡对策 |
| 9.1 个体水、碳过程关系与其耦合阈值 |
| 9.2 个体水、碳权衡对策 |
| 9.2.1 提高叶片水分利用效率 |
| 9.2.2 降低个体“无效”水损耗和呼吸碳消耗占比 |
| 9.3 小结 |
| 10 结论与展望 |
| 10.1 结论 |
| 10.2 创新点 |
| 10.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介1 |
| 导师简介2 |
| 成果目录清单 |
| 致谢 |
（9）中国旱区典型生态系统水分利用效率动态特征及其生物物理调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水分利用效率研究的进展 |
| 1.2.2 不同水分利用效率指标的计算方式 |
| 1.2.3 水分利用效率对降雨和干旱的响应 |
| 1.2.4 整合分析(Meta analysis)方法的应用 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 拟解决关键科学问题 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 气候、水文特征 |
| 2.3 土壤特征 |
| 2.4 植被特征 |
| 3 研究内容、研究目的以及研究方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 研究目标 |
| 3.3 研究方法 |
| 3.3.1 观测数据采集 |
| 3.3.2 涡度数据质量控制 |
| 3.3.3 数据处理 |
| 3.3.4 整合分析方法 |
| 3.3.5 干旱半干旱区划分 |
| 3.3.6 降雨模式区间划分 |
| 3.3.7 统计分析 |
| 3.4 技术路线 |
| 4 荒漠草原生态系统环境因子动态特征 |
| 4.1 荒漠草原生态系统环境因子动态变化 |
| 4.1.1 空气温度与土壤温度 |
| 4.1.2 光合有效辐射 |
| 4.1.3 降雨量 |
| 4.1.4 土壤含水量与相对土壤含水量 |
| 4.1.5 饱和水汽压差 |
| 4.2 荒漠草原生态系统生物因子动态变化 |
| 4.2.1 归一化植被指数 |
| 4.2.2 冠层导度 |
| 4.3 小结 |
| 5 荒漠草原生态系统总生产力与蒸散的特征及其影响因子 |
| 5.1 荒漠草原生态系统水分利用效率日动态变化 |
| 5.1.1 总生态系统生产力和蒸散变化特征 |
| 5.1.2 水分利用效率的动态特征 |
| 5.2 环境和生物因子对荒漠草原生态系统生产力和蒸散的调控 |
| 5.2.1 环境因子的调控 |
| 5.2.2 生物因子的调控 |
| 5.3 环境因子对水分利用效率的调控 |
| 5.3.1 生长季水分利用效率的调控因素 |
| 5.3.2 不同季节水分利用效率的调控因素 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 不同水分利用效率指标的比较 |
| 5.4.2 环境和生物因子对水分利用效率的调控机制 |
| 5.4.3 不同季节水分利用效率的变化 |
| 5.5 小结 |
| 6 水分利用效率对降雨和干旱事件的响应 |
| 6.1 降雨对水分利用效率的影响 |
| 6.1.1 降雨强度对水分利用效率的影响 |
| 6.1.2 降雨模式对水分利用效率的影响 |
| 6.1.3 降雨量对水分利用效率的影响 |
| 6.2 干旱对水分利用效率的影响 |
| 6.2.1 水分利用效率对相对土壤含水量的响应 |
| 6.2.2 干旱对水分利用效率影响 |
| 6.2.3 干旱胁迫时水分利用效率对生物环境因素的响应 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 降雨对水分利用效率的影响 |
| 6.3.2 干旱对水分利用效率的影响 |
| 6.4 小结 |
| 7 中国干旱半干旱区生态系统水分利用效率特征研究 |
| 7.1 中国干旱半干旱区生态系统水分利用效率分布特征 |
| 7.1.1 不同生态系统类型水分利用效率分布特征 |
| 7.1.2 不同气候区类型水分利用效率分布特征 |
| 7.2 水分利用效率分布的影响因素 |
| 7.2.1 地理因素 |
| 7.2.2 环境和生物因素 |
| 7.3 总生态系统生产力和蒸散与水分利用效率的关系 |
| 7.3.1 GEP和 ET变化量对EWUE变化量的影响 |
| 7.3.2 环境和生物因素对GEP和ET的影响 |
| 7.4 讨论 |
| 7.4.1 干旱半干旱区生态系统水分利用效率特征 |
| 7.4.2 水分利用效率的影响因素 |
| 7.4.3 水分利用效率的空间分布的影响机制 |
| 7.5 小结 |
| 8 结论、创新点与建议 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 本研究创新点 |
| 8.3 问题与建议 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（10）水氮限量对河套灌区玉米光合性能与产量的影响及其作用机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水氮耦合效应研究现状 |
| 1.2.2 盐渍工作物水氮耦合增产机理研究现状 |
| 1.2.3 水氮调控条件下作物光合性能影响因素分析 |
| 1.2.4 水氮调控对作物逆境胁迫和抗氧化系统的影响 |
| 1.2.5 田间尺度土壤水盐运移模型 |
| 1.3 需要进一步研究的问题 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 研究方法与试验方案 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 测定项目与方法 |
| 2.3.1 气象资料 |
| 2.3.2 土壤指标 |
| 2.3.3 作物指标 |
| 2.3.4 地下水数据 |
| 2.3.5 土壤物理性质 |
| 2.3.6 生育阶段划分 |
| 2.4 计算方法 |
| 2.5 田间管理 |
| 2.6 数据处理 |
| 3 不同水氮条件下中度盐渍土玉米光合作用影响因素研究 |
| 3.1 不同灌水量对玉米最大根深的影响 |
| 3.2 水氮限量供给下土壤水氮盐状况分析 |
| 3.2.1 不同水氮处理对土壤储水量的影响 |
| 3.2.2 不同水氮处理对地下水补给量的影响 |
| 3.2.3 不同水氮处理对土壤盐分含量的影响 |
| 3.2.4 水氮限量供给下土壤氮素含量分析 |
| 3.2.5 水氮用量与土壤水盐氮状况的相关分析 |
| 3.2.6 讨论 |
| 3.3 水氮限量供给对盐渍土玉米光能利用的影响 |
| 3.3.1 不同水氮条件下冠层光截获率及其影响要素 |
| 3.3.2 不同水氮条件下光能利用效率 |
| 3.3.3 讨论 |
| 3.4 不同水氮条件下盐渍土玉米叶片气孔导度和胞间CO_2浓度 |
| 3.4.1 水氮限量对玉米叶片气孔导度的影响 |
| 3.4.2 水氮限量对玉米叶片胞间CO_2浓度的影响 |
| 3.5 小结 |
| 4 水氮限量对中度盐渍土玉米光合性能的影响 |
| 4.1 不同水氮条件下中度盐渍土玉米光合速率 |
| 4.1.1 水氮限量条件下玉米光合速率生育期动态变化 |
| 4.1.2 不同水氮条件下玉米灌浆期光合速率均值比较 |
| 4.1.3 光合速率影响因素相关分析 |
| 4.1.4 讨论 |
| 4.2 不同水氮条件下盐渍土玉米光合面积和光合时间 |
| 4.2.1 不同水氮条件下盐渍化农田玉米光合作用面积 |
| 4.2.2 不同水氮条件下盐渍化农田玉米光合作用时间 |
| 4.2.3 讨论 |
| 4.3 不同水氮条件下盐渍土玉米光合产物累积与分配 |
| 4.3.1 不同水氮条件下盐渍化农田玉米地上生物量 |
| 4.3.2 不同水氮条件下盐渍化农田玉米光合产物分配 |
| 4.4 小结 |
| 5 水氮限量对中度盐渍土玉米抗氧化系统的影响 |
| 5.1 水氮调控对盐渍土玉米应激性指标的影响 |
| 5.2 水氮调控对盐渍土玉米抗氧化酶活性的影响 |
| 5.3 水氮调控对盐渍土玉米叶绿素含量的影响 |
| 5.4 小结 |
| 6 水氮限量对盐渍化农田玉米产量及水氮利用率的影响 |
| 6.1 水氮限量对中度盐渍化农田玉米产量、产量构成及水氮利用率的影响 |
| 6.1.1 水氮限量对中度盐渍化农田玉米产量的影响 |
| 6.1.2 水氮两因素交互效应分析 |
| 6.1.3 水氮限量对玉米产量构成要素的影响 |
| 6.1.4 水氮限量对盐渍化农田玉米水氮利用率的影响 |
| 6.2 不同程度盐渍化农田玉米产量及水氮利用率对水氮调控的响应 |
| 6.2.1 不同程度盐渍化农田下水氮处理对产量的影响 |
| 6.2.2 不同盐渍土条件下水氮耦合产量效应分析及方案优化 |
| 6.2.3 不同盐渍土条件下水氮处理对玉米水氮利用率的影响 |
| 6.2.4 讨论 |
| 6.3 不同降水年型下水氮限量对中度盐渍土玉米产量与水氮利用率的影响 |
| 6.3.1 不同降水年型下水氮限量对中度盐渍土玉米产量的影响 |
| 6.3.2 不同降水年型下中度盐渍土玉米水氮用量方案优化 |
| 6.3.3 不同降水年型下水氮限量对中度盐渍土玉米水氮利用率的影响 |
| 6.4 小结 |
| 7 水氮调控下盐渍化农田水盐动态过程模型的构建与应用 |
| 7.1 HYRUS-1D模型的适应性分析 |
| 7.1.1 河套灌区农田玉米适应性分析 |
| 7.1.2 本研究目标适应性分析 |
| 7.1.3 HYDRUS-1D模型修正的理论 |
| 7.2 模型修正 |
| 7.2.1 HYDRUS-1D模型介绍 |
| 7.2.2 改进FAO-56双作物系数法 |
| 7.2.3 修正HYDRUS-1D模型 |
| 7.3 模型的率定与检验 |
| 7.3.1 模型建立 |
| 7.3.2 模型参数敏感性分析 |
| 7.3.3 率定和检验 |
| 7.4 基于修正HYDRUS-1D模型的农田玉米水盐动态及耗水过程模拟研究 |
| 7.4.1 水氮对不同程度盐渍土玉米耗水过程及水盐动态影响的模拟研究 |
| 7.4.2 不同降水年型下水氮对玉米耗水过程及水盐动态影响的模拟研究 |
| 7.5 小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
四、植物光合作用与群体蒸散模拟研究进展（论文参考文献）
- [1]一膜两年用及水氮运筹对小麦水分生理生态特征的影响[D]. 徐龙龙. 甘肃农业大学, 2021(09)
- [2]北方旱作春玉米水分生产力时空变化的模拟研究[D]. 李威. 中国农业科学院, 2021(09)
- [3]基于土壤有效含水量和蒸散的华北冬小麦干旱指数构建[D]. 吴东. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]不同饱和水汽压亏缺和土壤干旱环境对作物水分利用效率的影响机理及模拟研究[D]. 张鹏. 西北农林科技大学, 2021
- [5]基于日光诱导叶绿素荧光的蒙古高原GPP模拟及其对干旱的响应研究[D]. 来全. 东北师范大学, 2021(09)
- [6]农田覆盖、种植密度和施氮对夏玉米水氮利用影响机理及其增产减排效应研究[D]. 郑静. 西北农林科技大学, 2021
- [7]科尔沁沙地沙丘和草甸生态系统水热碳通量特征研究[D]. 杨晓君. 内蒙古农业大学, 2020(02)
- [8]北京侧柏个体尺度水、碳过程及其耦合机制研究[D]. 张永娥. 北京林业大学, 2020
- [9]中国旱区典型生态系统水分利用效率动态特征及其生物物理调控[D]. 白玉洁. 北京林业大学, 2020(01)
- [10]水氮限量对河套灌区玉米光合性能与产量的影响及其作用机制[D]. 徐昭. 内蒙古农业大学, 2020(01)