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麦田开放式昼夜不同增温系统的设计及增温效果被引量：30: 2010年; 【目的】设计旱地开放式增温系统,并从田间温度变化和冬小麦生育期改变等方面来监测系统的增温效果与可靠性。【方法】参考国际已有增温系统,于2007—2009年在江苏南京设计了中国首个麦田开放式增温系统(freeair temperature increase,FATI),进行冬小麦全天、白天和夜间3种增温试验。【结果】2年试验结果表明,该开放式主动增温系统的增温效果明显。3种情景下各增温小区的均匀有效增温面积在4m2以内,其中全天、白天和夜间增温分别使冬小麦全生育期地下5cm的土温平均增加2.2、1.5和1.8℃,地表温度增加2.2、0.9和1℃,冠层温度增加1.5、0.9和1.1℃。3种增温情景下,冬小麦各关键生育期田间温度的日变化及全生育期日平均温度的变化动态与未增温区的基本一致,增温设施能客观地模拟田间实际气温变化特征。尽管该增温系统略微降低了耕层土壤(0—20cm)水分含量,但降幅仅在0.5—2.2个百分点之间,与对照相比不显著。3种增温情景均对冬小麦生长发育产生了显著影响,全天、白天和夜间增温两年平均分别可以使冬小麦从播种至抽穗期缩短14、9.5和11.5d,灌浆成熟期延长3、3和2.5d。【结论】从增温效果及其对冬小麦的生长影响来看,该套系统基本适用于模拟气候变暖下小麦生产力和品质响应与适应的田间试验研究。; 田云录郑建初张彬陈金董文军杨飞张卫建; 关键词：气候变暖冬小麦粮食安全

大气CO2浓度升高对稻田水体细菌及大肠菌群数量的影响被引量：1: 2009年; 稻田水体中细菌(尤其是其中的大肠菌群)数量的多少及活性深刻影响着水体质量和物质循环,然而大气CO2浓度升高对它们的影响至今鲜有报道。为此,借助国际上唯一的稻麦复种FACE(free air CO2enrichment)试验(位于江苏省江都市,始于2004年),于2006年对稻田水体中细菌数量、大肠菌群数量、总有机碳量和总氮量等进行了动态监测。结果表明,大气CO2浓度升高显著提高了以上各指标在稻田水体中的含量(P<0.01),在整个水稻生育期,与对照相比,水体中的细菌数量、大肠菌群数量、总有机碳量和总氮量平均分别提高了45.9%、68.8%、31.2%和25.9%,不同生育期之间上述各指标存在显著差异(P<0.01)。可见,大气CO2浓度升高不仅可通过改变稻田水体质量的方式来影响水稻的安全生产,而且还可能通过田间排水尤其是水稻生长前期的暴雨导致的洪涝来加重稻田生态系统向周边居民井水和其它水域的细菌和大肠菌群的输出量,从而可能影响周边水体质量及人体健康。; 郭嘉户其亮朱建国张卫建; 关键词：稻田大气CO2浓度升高细菌大肠菌群全球变化

大气CO2浓度升高对我国稻田系统生态环境的潜在影响及其作用机制: 由于人类对地球系统干扰的日益加剧,大气CO浓度已经从1906年的约240ppm上升到2005年的约380ppm,年增长速度达1.4ppm。随着全球经济进一步快速发展,大气CO浓度仍将以1.9ppm/a的速度提高,预计到2...; 郭嘉杨菲张莉朱建国卞新民张卫建; 文献传递

稻田生态系统在保障环太湖环境健康与经济持续增长中的重要作用被引量：16: 2007年; 稻田是地球上最大的人工湿地生态系统,具有强大的综合服务功能。在系统总结国内外研究的基础上,结合实地考察和生产调研,以及作者长期的稻田生态系统研究积累,对江苏环太湖地区稻田生态系统的综合服务功能进行全面估算和评述。分析发现,在合理的稻作技术体系下,环太湖稻田生态系统不仅可以缓解气候变化、提高大气质量及保持水土资源,而且水稻生产还可以获得巨大的直接与间接经济效益。稳定环太湖水稻生产,不仅有利于环境健康,同时对促进城乡协调与社会和谐发展也至关重要。应该扭转公众对环太湖水稻生产的偏见,在科学规划稻田布局的基础上,进行保护性稻作技术创新,建立农户激励机制,以进一步增强稻田生态系统在保障粮食安全、环境健康及经济持续增长的综合效应。; 张卫建丁艳锋王龙俊芮雯奕郭嘉; 关键词：稻田生态系统生态安全环境健康太湖

长期不同施肥方式对江南稻田系统生产力与抗逆性的影响被引量：7: 2011年; 依据29 a的田间施肥小区试验和4 a的养分耗竭盆栽试验,比较分析了不同施肥方式对江南丘陵稻田生产力及抗逆性的综合影响。结果表明,有机无机肥配施(NPK+OM处理)方式下,双季稻各季和周年生产力最高,其周年平均生物量和籽粒产量比化肥氮磷钾配施(NPK处理)高24.5%和20.2%。与单施氮肥相比,化肥氮磷钾配施显著提高了双季稻的氮素利用效率,而适量增施有机氮能够进一步提高氮素利用效率。化肥单施方式(N和NPK处理)下水稻周年籽粒产量呈递减趋势,下降幅度分别为43.7和1.8 kg.hm-2.a-1,而有机无机肥配施方式下水稻周年籽粒产量呈递增趋势,上升幅度为6.9 kg.hm-2.a-1。平衡施肥方式(NPK和NPK+OM处理)下,水稻各季及周年籽粒产量的年际变异较小,可持续性产量指数和系统生产力稳定性较高。养分耗竭试验4 a后,各处理水稻各季及周年生物量和籽粒产量高低基本表现为NPK+OM>NPK>N,试验期内周年籽粒平均产量以有机无机肥配施处理最高,说明有机无机肥配施的稻田土壤耐瘠能力高于其他施肥处理。可见,有机无机肥配施不仅能使稻田系统持续保持较高的生产力,而且能够提升系统的抗逆性,有利于江南丘陵稻田系统持续高产稳产。; 王鑫王莉赵锋陈卫平余喜初黄欠如张卫建; 关键词：施肥措施稻田生产力抗逆性

长期不同施肥对南方丘陵红壤旱地生产力和土壤结构的影响被引量：13: 2012年; 农田施肥管理能显著影响土壤结构及其团聚体形成。通过长期定位试验,明确了不同施肥措施对南方丘陵红壤旱地(双季玉米-冬闲)周年生产力和土壤结构的影响。结果表明,与无肥对照相比,化肥NPK配施和有机施肥(M和NPK+M)均能显著提高双季玉米的周年产量及产量的稳定性。与对照相比,单施N肥虽然能增加玉米产量,但不能提高作物生产的稳定性。对照和单施N肥处理周年玉米产量均随种植年限延长呈下降趋势,而有机肥处理均呈上升趋势,NPK处理则保持相对稳定。与对照相比,长期施用有机肥显著降低了耕层土壤容重,提高了土壤有机质含量,促进了土壤大团聚体(>2 000μm)的形成,降低了微团聚体(53～250μm)在土壤中的比重,但施用化肥无显著影响。此外,长期施用有机肥能显著提高红壤旱地土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径,而仅施化肥无显著影响。因此,长期施用有机肥可以改善南方丘陵红壤旱地的土壤结构,提高土壤有机质含量,从而增强红壤旱地作物生产的稳定性和可持续性。; 黄山潘晓华黄欠如余喜初李昌新张卫建; 关键词：长期施肥南方丘陵红壤旱地土壤结构

稻田水体微生物及大肠菌群对大气CO2浓度倍增的响应特征和相关机理: 大气CO2浓度升高对湿地尤其是人工管理的稻田水体微生物的影响至今鲜有报道。细菌是水体微生物的主要群体,其种群大小及活性不仅影响到水体物质循环,而且还通过作用于饮用水水体质量而可能直接影响到人体健康,尤其是大肠菌群。为此,...; 郭嘉户其亮朱建国张卫建; 关键词：稻田 CO2浓度倍增大肠菌群细菌全球变化; 文献传递

南方红壤稻作系统与旱作系统土壤有机碳及其组分的特征差异: 土壤有机碳库(SOC)是陆地生态系统最大的活跃性碳库,土壤碳库的微小波动即可能对大气CO浓度甚至全球碳平衡产生重大影响,因此,土地利用变化下,陆地生态系统的碳库动态已经成为全球变化科学的热点和前沿领域。大量研究证明稻田土...; 黄山彭现宪黄欠如张卫建; 文献传递

非对称性增温对冬小麦籽粒淀粉和蛋白质含量及其组分的影响被引量：11: 2011年; 气候变暖呈现明显的非对称性,冬春季和夜间的增温趋势显著。参考国外先进的田间开放式增温方法,2007—2009年在江苏南京开展了昼夜不同增温对冬小麦籽粒淀粉和蛋白质含量及其组分的影响研究。全天、白天和夜间3种增温处理分别显著提前了冬小麦的灌浆期,并改变了灌浆期高于32℃高温的出现时间和天数,引起了籽粒中淀粉组分、蛋白质含量及蛋白质组分的明显变化。3种增温处理中,冬小麦总淀粉含量差异不显著,但均显著提高了籽粒中直/支淀粉的比例。其中白天增温的直/支比最高,两年分别比对照提高6.9%和46.2%。增温处理使籽粒中总蛋白质含量显著降低,并呈现对照>白天>夜间>全天的趋势。与对照相比,全天、白天和夜间增温的籽粒蛋白质含量两年平均分别下降9.1%、5.4%、6.9%。增温处理对籽粒蛋白质组分的影响比较复杂,但两年结果表明,白天增温对蛋白质组分的影响趋势一致,均为清蛋白含量最低、球蛋白含量最高、谷/醇比最低。上述结果表明,气候变暖不仅将影响作物的生育时期,而且还直接影响温度高低。增温对冬小麦品质的影响比较复杂,不同年份及变暖情景之间的增温效应差异显著。; 田云录陈金邓艾兴郑建初张卫建; 关键词：气候变暖冬小麦籽粒品质淀粉蛋白质

东北水稻生长发育和产量对夜间升温的响应被引量：20: 2013年; 采用两套开放式增温系统,在吉林公主岭开展了4年的水稻全生育期夜间增温试验。结果表明,全生育期冠层夜间温度平均升高0.7℃～1.0℃,水稻始花期提前2～3d,但灌浆时间延长1～2d。夜间增温对水稻净光合速率无显著影响,但显著提高剑叶面积、花后总绿叶面积和叶面积指数,其中吉粳81和吉粳83叶面积指数提高了40.0%和45.5%。夜间增温下,水稻地上部生物量和籽粒产量呈现递增趋势,增幅皆为10%左右;有效穗数和每穗粒数分别提高7.0%和5.7%。夜间温度升高主要通过缓解低温对水稻生长的影响,其对东北寒地水稻的直接效应将以增产为主。; 陈金田云录董文军侯立刚马巍徐志宇张卫建; 关键词：气候变暖粮食安全水稻夜间增温

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教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-05-0492)

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