华北平原夏玉米农田CO<sub>2</sub>通量与光合特性及主要环境因素的关系

doi:10.7668/hbnxb.2015.03.021

华北农学报 ›› 2015, Vol. 30 ›› Issue (3): 117-122. doi: 10.7668/hbnxb.2015.03.021

所属专题： 玉米；

华北平原夏玉米农田CO₂通量与光合特性及主要环境因素的关系

王志强, 王俊哲, 辛泽毓, 曲奕威, 林同保

河南农业大学农学院,河南粮食作物协同创新中心, 河南郑州 450002

收稿日期:2014-12-26 出版日期:2015-06-28
通讯作者: 林同保(1962-),男,河南武陟人,教授,博士,主要从事作物生理生态研究。
作者简介:王志强(1978-),男,河南辉县人,副教授,博士,主要从事作物生理与农田生态研究。
基金资助:
公益性行业(农业)科研专项(201203077)

Relationship of Carbon Flux with Photosynthesis Characteristics and Main Environmental Factors in Maize Agri-ecosystem

WANG Zhi-qiang, WANG Jun-zhe, XIN Ze-yu, QU Yi-wei, LIN Tong-bao

Agronomy College of Henan Agricultural University, Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops, Zhengzhou 450002, China

Received:2014-12-26 Published:2015-06-28

摘要/Abstract

摘要： 为准确估算夏玉米产量和净生产力,以华北平原典型夏玉米农田为对象,研究了CO₂通量(Fc)与玉米光合特性及主要环境因素的关系。结果表明,Fc与群体光合速率(CAP)之间有明显的正相关关系,相关系数达0.910;从日累积量来看,Fc和CAP均在抽雄吐丝期达到最大;将单叶净光合速率(Pn)与叶面积指数(LAI)的乘积(Pn·LAI)和Fc进行曲线拟合,预测值与实测值的相关系数为0.790,达极显著水平;从主要环境因素对Fc的通径分析来看,水蒸汽分压对Fc的决定系数及其所占比重最大,其次是水汽浓度、Pn·LAI、光合有效辐射、CO₂浓度,可见蒸腾作用对Fc的耦合效应十分显著。

关键词: 夏玉米, CO₂通量, 光合特性, 环境因素

Abstract: In order to estimate the yield and net productivity of summer corn,using eddy tower system,we investigated single-leaf net photosynthesis (Pn) and canopy apparent photosynthesis (CAP) of summer maize in different stages,and studied the relationship of carbon flux with crop photosynthesis and main environmental factors in the maize agri-ecosystem in North China Plain.The results showed that there was a positive correlation between Fc and CAP in maize field,their average correlation coefficient was 0.910.The diurnal accumulation of Fc and CAP reached maximum value in heading stage.We get a curve-equation with the regression analyzing Pn·LAI to Fc,the trendline of equation and real value had a perfect superposition and the correlation-coefficient was significantly 0.790.The Full-Path Analyse of different environment factors to Fc reveal that the decision-coefficient and proportion of the hydrosphere press in atmosphere were maximal,posteriorly H₂O concentration,Pn·LAI,photosynthetically active radiation and CO₂ concentration.Leaf transpiration have significant coupling-effect to Fc.

Key words: Summer maize, CO₂ flux, Photosynthetic characteristics, Environment factors

中图分类号:

S513.01

王志强, 王俊哲, 辛泽毓, 曲奕威, 林同保. 华北平原夏玉米农田CO₂通量与光合特性及主要环境因素的关系[J]. 华北农学报, 2015, 30(3): 117-122. doi: 10.7668/hbnxb.2015.03.021.

WANG Zhi-qiang, WANG Jun-zhe, XIN Ze-yu, QU Yi-wei, LIN Tong-bao. Relationship of Carbon Flux with Photosynthesis Characteristics and Main Environmental Factors in Maize Agri-ecosystem[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2015, 30(3): 117-122. doi: 10.7668/hbnxb.2015.03.021.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2015/V30/I3/117

参考文献

[1] Hughen K,Lehman S,Southon J,et al.¹⁴C activity and global carbon cycle changes over the past 50000 years[J].Science,2004,303:202-207.
[2] 张慧,申双和,温学发,等.陆地生态系统碳水通量贡献区评价综述[J].生态学报,2012,32(23):7622-7633.
[3] 张蕾,孙睿,乔晨,等.张掖灌区玉米农田生态系统CO₂通量的变化规律和环境响应[J].生态学杂志,2014,33 (7):1722-1728.
[4] Cao M K,Tao B,Li K R, et al. Interannual variation in terrestrial ecosystem carbon fluxes in China from 1981 to 1998[J].Acta Botanica Sinica,2003,45(5):552-560.
[5] Guo J P,Zhou C D.Greenhouse gas emissions and mitigation measures in Chinese agroecosystems[J].Agricultural and Forest Meteorology,2007,142:270-277.
[6] 潘红丽,赵秀兰,谢祖彬,等.大气CO₂浓度升高对农田生态系统的影响[J].云南环境科学,2005,24(4):6-9.
[7] Mkhabela M S,Mkhabela M S,Mashinini N N.Early maize yield forecasting in the four agro-ecological regions of Swaziland using NDVI data derived from NOAA's-AVHRR[J].Agricultural and Forest Meteorology,2005,129:1-9.
[8] 梁涛,李荣平,吴航,等.玉米农田生态系统CO₂通量的动态变化[J].气象与环境学报,2012,28(3):49-53.
[9] 吴雅琼,刘国华,傅伯杰,等.中国森林生态系统土壤CO₂释放分布规律及其影响因素[J].生态学报,2007,27(5):2126-2135.
[10] 杨学明,张晓平,方华军.农业土壤固碳对缓解全球变暖的意义[J].地理科学,2003,23(1):102-106.
[11] Giasson M A,Coursolle C,Margolis H A.Ecosystem-level CO₂ fluxes from a boreal cutover in eastern Canada before and after scarification[J].Agicultural and Forest Meteorology,2006,140:23-40.
[12] Leuning R,Cleugh H A,Zegelin S J,et al.Carbon and water fluxes over a temperate Eucalyptus forest and a tropical wet/dry savanna in Australia:measurements and comparison with MODIS remote sensing estimates[J].Agicultural and Forest Meteorology,2005,129:151-173.
[13] Skinner H.Winter carbon dioxide fluxes in humid-temperate pastures[J].Agicultural and Forest Meteorology,2007,144:32-43.
[14] 王培娟,孙睿,朱启疆.陆地植被二氧化碳通量尺度扩展研究进展[J].遥感学报,2005,9(6):751-759.
[15] 王宇,周广胜,贾丙瑞,等.中国东北地区阔叶红松林与兴安落叶松林的碳通量特征及其影响因子比较[J].生态学报,2010,30(16):4376-4388.
[16] 温学发,于贵瑞,孙晓敏.基于涡度相关技术估算植被/大气间净CO₂交换量中的不确定性[J].地球科学进展,2004,19(4):658-663.
[17] Wand S J E,Midgley G Y F,Jones M H,et al.Responses of wild C4 and C3 grass (Poaceae) species to elevated atmospheric CO₂ concentration:a meta-analytic test of current theories and perceptions[J].Global Change Biology,1999,5(6):723-741.
[18] 李婧,刘树华,茅宇豪,等.不同生态系统CO₂通量和浓度特征分析研究[J].地球物理学报,2006,49(5):1298-1307.
[19] 李双江,刘文兆,高桥厚裕,等.黄土塬区麦田CO₂通量季节变化[J].生态学报,2007,27(5):1987-1992.

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

华北平原夏玉米农田CO₂通量与光合特性及主要环境因素的关系

Relationship of Carbon Flux with Photosynthesis Characteristics and Main Environmental Factors in Maize Agri-ecosystem

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	翟立超, 张丽华, 郑孟静, 吕丽华, 申海平, 姚海坡, 贾秀领. 夏玉米粒位效应对增密的响应及其碳氮代谢特征[J]. 华北农学报, 2022, 37(5): 97-104.
[2]	刘帅, 徐学欣, 赵金科, 曲文凯, 郝天佳, 孟繁港, 贾靖, 赵长星. 滴灌水肥一体化下施氮量与频次对夏玉米光合特性、保护酶活性及产量的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(5): 114-123.
[3]	牛润芝, 朱长伟, 姜桂英, 杨锦, 罗澜, 申凤敏, 刘芳, 刘世亮. 豫北潮土区轮耕模式对小麦光合特性、产量及土壤养分的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(4): 182-189.
[4]	包秀霞, 廉勇, 慕宗杰, 张欢. 干旱胁迫下不同来源多根葱根系及叶片光合特性的比较[J]. 华北农学报, 2022, 37(4): 122-127.
[5]	徐丽霞, 董雪, 张艾英, 郭二虎, 孙靓. 不同轮作模式对谷子生理生化指标和产量的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(3): 68-76.
[6]	刘建玲, 吴晶, 贾可, 廖文华, 吕英华, 马俊永. 冬小麦-夏玉米轮作区土壤磷与磷肥产量效应变化[J]. 华北农学报, 2022, 37(3): 104-111.
[7]	张盼盼, 邵运辉, 刘京宝, 乔江方, 李川, 张美微, 赵霞, 黄璐. 施用氮锌肥对不同夏玉米品种干物质和氮锌元素累积分配的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(2): 96-103.
[8]	周袁慧, 马尚宇, 王艳艳, 黄正来, 张文静, 樊永惠, 侯君佑, 盖盼盼, 单雅敬. 花后渍水对小麦旗叶光合和籽粒灌浆特性及产量的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(S1): 111-117.
[9]	李静怡, 王忍, 孟祥杰, 梁玉刚, 龚向胜, 黄璜, 魏海林. 免耕半固态直播对水稻剑叶生理特性的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(5): 87-98.
[10]	李晋, 刘小丽, 李文广, 刘振华, 杨珍平, 黄春国, 孙敏, 高志强. 周年肥料运筹对冬小麦-夏玉米轮作体系周年产量的影响[J]. 华北农学报, 2020, 35(S1): 241-249.
[11]	赵鑫. 氮素营养对苦荞光合特性及土壤酶活性的调控[J]. 华北农学报, 2020, 35(S1): 262-267.
[12]	徐丽娜, 闫艳, 梅沛沛, 陈士林, 黄收兵, 王璞. 不同玉米品种冠层光分布和湿度比较研究[J]. 华北农学报, 2020, 35(6): 106-112.
[13]	高翠民, 杨永辉, 何方, 韩伟峰, 王小非, 武继承. 不同灌溉技术下水氮耦合对小麦光合特性、灌水利用特性及产量的影响[J]. 华北农学报, 2020, 35(5): 72-80.
[14]	李欣欣, 石祖梁, 王久臣, 王飞, 徐志宇, 江荣风. 施氮量和种植密度对稻茬晚播小麦干物质积累及光合特性的影响[J]. 华北农学报, 2020, 35(5): 140-148.
[15]	翟锡姣, 刘婷婷, 曹世宇, 卫旭阳, 郑少文. CO₂加富及不同灌溉次数对菜豆生长及光合特性的影响[J]. 华北农学报, 2020, 35(2): 88-97.

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

华北平原夏玉米农田CO2通量与光合特性及主要环境因素的关系

Relationship of Carbon Flux with Photosynthesis Characteristics and Main Environmental Factors in Maize Agri-ecosystem

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

华北平原夏玉米农田CO₂通量与光合特性及主要环境因素的关系