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气候变化背景下安徽省冬小麦气候生产潜力和胁迫风险研究 被引量:26
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作者 卢燕宇 孙维 +2 位作者 唐为安 何冬燕 邓汗青 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期17-30,共14页
从气候的资源和灾害双重属性出发,构建了冬小麦气候生产潜力和胁迫风险评价指标,以安徽省为例分析了二者对气候变化的响应特征,综合气候对高产和稳产的影响进行研究区冬小麦种植气候适宜性区划。结果表明:采用逐级订正法结合作物生长动... 从气候的资源和灾害双重属性出发,构建了冬小麦气候生产潜力和胁迫风险评价指标,以安徽省为例分析了二者对气候变化的响应特征,综合气候对高产和稳产的影响进行研究区冬小麦种植气候适宜性区划。结果表明:采用逐级订正法结合作物生长动态参数估算安徽省冬小麦气候生产潜力多年平均为12391kg?hm-2,以沿淮和江淮之间最高;1961-2015年淮北和沿淮东部地区为显著上升趋势,而淮河以南地区则以下降为主。通过考虑在冬小麦生长发育过程中气候条件偏离最适区间而导致的胁迫影响,建立了高温、低温、雨涝、干旱4种气候胁迫的评估指标,并基于气候胁迫的超越概率形成了冬小麦气候风险评价方法。气候变暖使研究区冬小麦高温胁迫显著上升,低温胁迫显著下降,水分胁迫无显著的变化趋势。安徽省冬小麦的气候风险呈现中间低,两头高的分布特征,以沿淮和江淮之间风险最低,淮北北部和江南南部风险较高;淮北地区主要以干旱和低温贡献为主,而淮河以南地区则以雨涝风险为主。融合气候生产潜力和气候胁迫风险形成冬小麦的气候适宜性区划,其空间格局呈南北低、中间高的特征,种植分布格局与气候适宜性的空间匹配程度较高,但有一定的优化调整空间。 展开更多
关键词 全球气候变化 冬小麦 气候生产潜力 气候胁迫指数 气候风险 气候适宜性 安徽省
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安徽省近20年地表蒸散和干旱变化特征及其影响因素分析 被引量:14
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作者 褚荣浩 李萌 +3 位作者 谢鹏飞 倪锋 蒋跃林 申双和 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期1229-1239,共11页
蒸散(ET)在地表水平衡和水文循环过程中起着至关重要的作用。采用2000—2019年第6版MODIS遥感产品数据中的蒸散产品数据(MOD16 ET和PET)、土地覆盖类型数据(MCD12Q1)以及安徽省77个气象站点常规气象观测数据,结合水分亏缺指数(CWSI)、... 蒸散(ET)在地表水平衡和水文循环过程中起着至关重要的作用。采用2000—2019年第6版MODIS遥感产品数据中的蒸散产品数据(MOD16 ET和PET)、土地覆盖类型数据(MCD12Q1)以及安徽省77个气象站点常规气象观测数据,结合水分亏缺指数(CWSI)、变异系数、Theil-Sen’s趋势估算方法以及Mann-Kendall(M-K)检验,探讨了安徽省近20年ET、PET和CWSI时空变化特征及其影响因素。结果表明,安徽省近20年ET总体呈现显著增加趋势(6.98 mm·a^(−1)),PET呈不显著增加趋势(3.24 mm·a^(−1)),而CWSI呈现显著下降趋势(−0.004 a^(−1))。空间上,ET介于285—1282 mm,南部高、北部低,变化趋势介于−25.5—50.6 mm·a^(−1),总体呈较低和中等波动性变化特征;PET介于1118—1673 mm,西部高、东部低,变化趋势介于−34.4—23.5 mm·a^(−1),总体呈较低和低波动性变化特征;CWSI与ET分布特征相反,介于0.17—0.80,总体呈中等和较低波动性变化特征。各土地利用类型对应ET大小依次为:林地>草地>农田>湿地>水体>裸地>城镇,而各土地利用类型对应PET差异较小,且CWSI与ET排序总体相反。水分条件(即降水量和相对湿度的增加)是安徽省近20年ET增加和CWSI下降的主要原因,进而使得干旱化趋势有所缓解,而辐射条件可能是PET增加的主要原因。 展开更多
关键词 MOD16 蒸散 干旱 影响因素 安徽省
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日光诱导叶绿素荧光反演及其在植被环境胁迫监测中的研究进展 被引量:6
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作者 彭金龙 李萌 +4 位作者 褚荣浩 倪锋 谢鹏飞 蒋跃林 申双和 《江苏农业科学》 北大核心 2021年第24期29-40,共12页
日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)作为光合作用的直接探针,能对植物的生理状态作出快速、灵敏的响应,与传统监测方法相比具备早期监测植被环境胁迫的能力,弥补了当前植被遥感监测的不足。因此,SIF在植... 日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)作为光合作用的直接探针,能对植物的生理状态作出快速、灵敏的响应,与传统监测方法相比具备早期监测植被环境胁迫的能力,弥补了当前植被遥感监测的不足。因此,SIF在植被环境胁迫监测中具有良好的应用前景。然而,有很多因素会对SIF产生影响,使得SIF对植被环境胁迫监测的应用变得更为复杂。本文首先介绍了SIF的来源和反演方法,对比分析了各种反演方法的优缺点,剖析了SIF的影响因素,总结了目前SIF在植被环境胁迫监测中的应用研究,在此基础上指出目前SIF在植被环境胁迫监测应用领域中的不足,最终提出今后可以从SIF的影响因素、反演过程及SIF与植被环境胁迫之间的机制关系等方面开展进一步的研究,旨在为陆地生态系统碳循环及植被胁迫监测等提供理论支持。 展开更多
关键词 日光诱导叶绿素荧光 反演 植被 胁迫监测 遥感 环境胁迫
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高温干旱复合胁迫下夏玉米冠层日光诱导叶绿素荧光与光合参数的关联机制 被引量:6
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作者 谢鹏飞 倪锋 +3 位作者 褚荣浩 李萌 彭金龙 申双和 《江苏农业科学》 北大核心 2022年第16期65-72,78,共9页
以夏玉米为研究对象,探究高温、干旱以及高温干旱复合胁迫下夏玉米光合参数、冠层日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,简称SIF)的响应机制,及光合参数与冠层SIF间的关联性,并建立相应估算模型。研究结果表明,... 以夏玉米为研究对象,探究高温、干旱以及高温干旱复合胁迫下夏玉米光合参数、冠层日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,简称SIF)的响应机制,及光合参数与冠层SIF间的关联性,并建立相应估算模型。研究结果表明,日尺度上,夏玉米叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))和蒸腾速率(T_(r))均呈现双峰形变化特征;夏玉米冠层SIF呈现单峰形变化特征。干旱与高温胁迫均会抑制P_(n)、G_(s)和T_(r),其中干旱胁迫影响要大于高温胁迫,重度干旱胁迫影响要大于轻度干旱胁迫,高温干旱复合胁迫影响较单一胁迫更为严重,且随着胁迫的加剧,抑制作用越明显。此外,干旱与高温胁迫也均会抑制夏玉米冠层SIF,其中重度干旱胁迫影响要大于轻度干旱胁迫,高温干旱复合胁迫影响要重于单一胁迫。基于夏玉米冠层SIF与光合参数建立的模型表明,冠层SIF与P_(n)、G_(s)和T_(r)均呈现出显著的正相关关系,且能通过有效性检验。冠层SIF可以及时准确地监测到高温干旱胁迫信息,且胁迫越重,冠层SIF响应越剧烈。 展开更多
关键词 夏玉米 高温 干旱 复合胁迫 日光诱导叶绿素荧光 光合参数
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利用日光诱导叶绿素荧光估算高温干旱复合胁迫下夏玉米生理生态参数 被引量:6
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作者 倪锋 谢鹏飞 +4 位作者 褚荣浩 李萌 沙修竹 彭金龙 申双和 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期587-596,共10页
高温和干旱会对农业生产活动及陆地生态系统产生严重威胁,并最终对经济和社会发展产生不利影响。本研究以夏玉米为研究对象,开展高温干旱复合胁迫田间试验,首先对比分析各胁迫处理下夏玉米形态和生理生态响应特征,之后引入日光诱导叶绿... 高温和干旱会对农业生产活动及陆地生态系统产生严重威胁,并最终对经济和社会发展产生不利影响。本研究以夏玉米为研究对象,开展高温干旱复合胁迫田间试验,首先对比分析各胁迫处理下夏玉米形态和生理生态响应特征,之后引入日光诱导叶绿素荧光(SIF),探究各胁迫处理下夏玉米冠层SIF值日变化和不同生育阶段变化特征,最终揭示SIF值与生理生态参数之间的关联性。结果表明,高温、干旱以及高温干旱复合胁迫均会抑制夏玉米株高和叶面积,造成产量下降。在生理生态参数方面,各胁迫处理下夏玉米叶片含水量(LWC)和叶绿素含量的变化规律基本一致,随各胁迫程度的加重总体均呈现逐渐下降趋势。夏玉米冠层SIF值在日尺度上呈现“单峰”型变化特征,在不同生育阶段呈现逐渐下降趋势。基于2/3的冠层SIF值与对应LWC、叶绿素含量之间构建的线性模型的R^(2)值分别为0.837和0.509(P<0.05);且基于上述线性模型和1/3的冠层SIF值估算的LWC和叶绿素含量估算值与实测值之间拟合的R^(2)值分别为0.827和0.726(P<0.05),验证了利用SIF值估算高温干旱复合胁迫下夏玉米生理生态参数(LWC和叶绿素含量)的可靠性。 展开更多
关键词 夏玉米 高温干旱复合胁迫 生理生态参数 日光诱导叶绿素荧光(SIF)
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