資源描述:
《寧夏中部干旱帶作物生產(chǎn)潛力動態(tài)變化研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、寧夏大學(xué)碩I:學(xué)位論文第‘學(xué)·jl言1.2作物生產(chǎn)潛力的國內(nèi)外研究進(jìn)展1.2.1國外研究進(jìn)展作物生產(chǎn)潛力可直接反映一個(gè)國家或地【又:的糧食生產(chǎn)總體水平,世界各國的許多學(xué)者對此進(jìn)行了大量的研究。作物生產(chǎn)潛力的研究主要包括:光合生產(chǎn)潛力、光溫生產(chǎn)潛力和氣候生產(chǎn)潛力。作物生產(chǎn)潛力的概念,最早由植物生產(chǎn)力引伸而來【9】。相關(guān)的研究最早可追溯到1840年德國有機(jī)化學(xué)家JustusVonLiebig[10l所著的《有機(jī)化學(xué)及其在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)中的應(yīng)剛》一書,總結(jié)出“最小養(yǎng)分律”(LawoftheMinimum),并研究了物質(zhì)生產(chǎn)量與營養(yǎng)物質(zhì)的供需關(guān)系
2、,根據(jù)光能利用與同化C02提出了生產(chǎn)潛力模型。Tyler把“最小養(yǎng)分律”發(fā)展到除植物營養(yǎng)以外的其他環(huán)境因素,為以后的相關(guān)研究給出了最基本的理論基礎(chǔ)。英國學(xué)者布賴克曼于1905年提出了“限制岡子定律”Jill,把“最小養(yǎng)分律”擴(kuò)大到除養(yǎng)分以外的其他因子:當(dāng)增加某一因子的供應(yīng)時(shí)產(chǎn)量會增加,而另一岡子不足時(shí),即使前一因子再增加也不能使產(chǎn)量繼續(xù)增加。Mithenichll2】進(jìn)一步發(fā)展為“收獲量定律”,是對農(nóng)田作物生產(chǎn)潛力估算模型的最早嘗試。201_}I=紀(jì)20年代初,一些學(xué)者研究了光合生產(chǎn)與作物產(chǎn)量的關(guān)系、光合作剛機(jī)理以及光合作用與環(huán)境條件的
3、關(guān)系,認(rèn)為作物產(chǎn)量的人小最終取決于太R1輻射量和光能利用效率的高低。進(jìn)入60年代,利用量子效率方法來計(jì)算作物光合生產(chǎn)潛力,日本的村田吉男II引,美國的R.S.Loomisl和W.A.、Mlli鋤s【14】等考慮了作物光合效率及干物質(zhì)生產(chǎn)潛力,提出作物生產(chǎn)量與太陽輻射量之間的估算模型,從理論上推算出作物最人光能利用率為5%~6%,岡為僅考慮光合作用,致使計(jì)算結(jié)果偏高??紤]到溫度對光合作用的影響,后來許多學(xué)者用溫度訂止系數(shù)對作物光合潛力進(jìn)行校止,研究了光溫生產(chǎn)滿力1”】。其中Wagenigen模型考慮了作物的品種特性和生長期長度等要素對作物
4、產(chǎn)量的影響,能夠反映出作物的光溫生產(chǎn)潛力,但該模型的訂正系數(shù)僅僅考慮了溫度這一氣候要素061。AEZ法綜合了影響作物生育的輻射、溫度等氣候?qū)兀⒏鶕?jù)作物種植的特點(diǎn)考慮了生長期長度和不同生長期的需水情況。該方法思路較嚴(yán)謹(jǐn),同時(shí)所需研究資料較易取得,便于計(jì)算,在研究中應(yīng)用較廣。其缺陷是以整個(gè)生育期內(nèi)的平均輻射、溫度為基本變量,沒有考慮這些氣候因素的季:肖分布對作物產(chǎn)量的影響;同時(shí),參數(shù)的區(qū)域性以及校正等問題也降低了模型估測的精確性,國內(nèi)曾有學(xué)者對該方法的一些參數(shù)提出過校正【l丌。在AEZ法的基礎(chǔ)上,學(xué)者又考慮了水分對作物產(chǎn)量的影響,即把光
5、照、溫度、降水等因素綜合考慮來探討作物氣候生產(chǎn)潛力。如HaIll(sIl8】等從作物生產(chǎn)與水分利用效率的關(guān)系提出了氣候生產(chǎn)潛力模型和光溫水生產(chǎn)潛力模型。不過因水分因素與作物生產(chǎn)力的關(guān)系復(fù)雜,同時(shí)相關(guān)參數(shù)獲得的難度與精確性等問題,總體上,氣候生產(chǎn)潛力的研究思路雖已成型,但造成了研究成果的差異性以及可靠性存在較多的問題。此后作物生產(chǎn)潛力的研究只是在原有模型的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。如Higgins和Kassam等深入研究了氣候生產(chǎn)能力的有限性[19-201;切}沙尼}㈨提出了C02濃度對作物產(chǎn)量的訂正模型;櫻谷哲劉22】從生理角度探討了蒸
6、散與作物產(chǎn)量的關(guān)系。在對作物生產(chǎn)潛力進(jìn)行人量研2寧夏大學(xué)碩二L學(xué)位論文第+章引言究的同時(shí),一些學(xué)者還提出了許多經(jīng)驗(yàn)性的計(jì)算模型,較有影響力的有邁阿密(Miami)模型、桑斯維特紀(jì)念(ThomthwaiteMemorial)模型,格里納一里斯(Gessner-Lieth)模型㈣。1.2.2國內(nèi)研究進(jìn)展我國學(xué)者從20t}{=紀(jì)50年代開始先后對作物生產(chǎn)潛力的概念_乖I估算方法進(jìn)行了研究。學(xué)者任美鍔首先注意到研究我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要性,并y-1950年發(fā)表“四川省農(nóng)作物生產(chǎn)力的地理分布”一文,開始了我國對作物生產(chǎn)滿力的相關(guān)研究【241。196
7、3年,氣象學(xué)家竺可楨125J從氣候角度對光合生產(chǎn)潛力進(jìn)行初步探討。此后,黃秉維【26】最早提出了作物光合潛力的概念,并對Loomis和Williams所提出的光合生產(chǎn)潛力計(jì)算公式進(jìn)行修改,得出其計(jì)算公式為:ef_-0.92Q,式中彤為光合潛力值,kg/hm2,O為太剛總輻射,kcal/cm2。但是該方法沒考慮作物間的區(qū)別,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有一定的誤差。后來,國內(nèi)許多學(xué)者根據(jù)具體情況,得出了適合于各地區(qū)各作物的光合有效系數(shù)‘271。陳明榮在此基礎(chǔ)上利用長谷川史郎資料,在國內(nèi)首次將溫度有效系數(shù)引入到生產(chǎn)力的估算中【281。梁榮欣等㈣在計(jì)算作物光
8、溫生產(chǎn)潛力時(shí)考慮了作物葉面積動態(tài)變化對作物產(chǎn)量的影響。隨后李世壘【30】進(jìn)一步考慮喜溫和喜涼作物的溫度訂止函數(shù),并算出光溫生產(chǎn)潛力。1980年田國良【3l】提出了氣候一十壤生產(chǎn)潛力模式。丁滬寧”2】考慮劍水