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水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育的影响

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农业工程学报 2017年第12期33卷 170-177页

作者：杨再强侯梦媛张曼义南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044

为了研究土壤水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育动态的影响,以品种"凯瑟琳"(Catherine)为试材,于2016年在南京信息工程大学Venlo型玻璃温室内对甜椒植株进行全生育期土壤水分胁迫试验,设置正常灌溉CK(田间持水率的70%~80%)... 详细信息

为了研究土壤水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育动态的影响,以品种"凯瑟琳"(Catherine)为试材,于2016年在南京信息工程大学Venlo型玻璃温室内对甜椒植株进行全生育期土壤水分胁迫试验,设置正常灌溉CK(田间持水率的70%~80%)、轻度胁迫(田间持水率的60%~70%)、中度胁迫(田间持水率的50%~60%)、重度胁迫(田间持水率的40%~50%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水率,于结果期测定甜椒单叶叶面积扩展动态、果实发育动态和产量。结果表明:1)甜椒植株叶片和果实发育均经历了缓慢生长、线性生长和稳定生长3个阶段。随水分胁迫程度的加剧,叶面积和果径明显减小,重度胁迫处理的单叶叶面积、果实横径、果实纵径的最大值分别比CK显著减小57.48%、38.83%、52.85%(P0.05)。3)水分胁迫延长了叶片和果实横径的迅速生长时间,轻度、中度和重度胁迫下的叶片迅速生长时间分别比CK延迟1.18 d、1.18 d、1.46 d(P0.05)。研究认为土壤水分胁迫致使甜椒叶面积和果径减小,但轻度水分胁迫能够锻炼甜椒对干旱逆境的耐受性,有利于叶片及果实的后期发育和果实数量的增加。研究结果为设施甜椒环境优化控制提供参考。

关键词：胁迫土壤含水率果实甜椒叶面积果径

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水分胁迫下黄瓜叶片光响应过程的模拟

中国农业气象 2017年第10期38卷 644-654页

作者：张曼义杨再强侯梦媛南京信息工程大学灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044

以黄瓜品种"博新525"(Boxin525)为试材,设置4个土壤水分处理,即正常灌溉CK(土壤相对湿度为70%~80%)、轻度胁迫T1(土壤相对湿度为60%~70%)、中度胁迫T2(土壤相对湿度为50%~60%)、重度胁迫T3(土壤相对湿度为35%~45%),利用LI-6400便携式光... 详细信息

以黄瓜品种"博新525"(Boxin525)为试材,设置4个土壤水分处理,即正常灌溉CK(土壤相对湿度为70%~80%)、轻度胁迫T1(土壤相对湿度为60%~70%)、中度胁迫T2(土壤相对湿度为50%~60%)、重度胁迫T3(土壤相对湿度为35%~45%),利用LI-6400便携式光合仪测定不同水分处理下黄瓜叶片的光响应曲线,采用直角双曲线、非直角双曲线、指数和叶子飘等4种光响应模型对黄瓜叶片光响应过程进行模拟,运用统计方法进行模拟效果评价,以探讨水分胁迫对黄瓜叶片光响应过程的影响。结果表明:(1)水分胁迫导致黄瓜叶片净光合速率(Pn)下降,当光合有效辐射PAR(photosynthetically active radiation)为800μmol·m^(-2)·s^(-1)时,T1、T2和T3处理叶片Pn分别比CK下降17.92%、26.49%和50.00%。实测与模拟的光响应曲线对水分胁迫的响应趋势一致,随着胁迫程度增加,Pn-PAR曲线变化幅度减小。(2)水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应曲线参数。4种模型模拟的叶片初始量子效率均随胁迫加重呈先升高后降低的变化趋势;叶片暗呼吸速率以T2处理最高;4种模型计算的T1、T2和T3处理叶片光饱和点平均值较CK分别下降24.28%、31.99%和38.33%,叶片最大净光合速率平均值分别降低23.88%、33.19%和55.78%。(3)CK处理的黄瓜叶片光响应曲线模拟值偏离程度及光响应曲线参数的平均相对误差均最低,水分胁迫降低了黄瓜叶片光响应曲线的模拟效果。(4)4种模型模拟效果以叶子飘模型最佳,其后依次为指数模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型。研究认为水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应过程,降低黄瓜叶片的光合能力。

关键词：黄瓜光合作用水分胁迫光响应模型光响应参数

土壤水分胁迫对设施黄瓜叶片光合及抗氧化酶系统的影响

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中国农业气象 2017年第1期38卷 21-30页

作者：张曼义杨再强侯梦媛南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

以黄瓜品种"津研四号"(Jinyan4)为试材,于2015/2016年秋冬季在温室内对黄瓜全生育期开展土壤水分胁迫盆栽试验,设置正常灌溉CK(田间持水量的70%~80%)、轻度胁迫T1(田间持水量的60%~70%)、中度胁迫T2(田间持水量的50%~60%)、重度胁迫T3(... 详细信息

以黄瓜品种"津研四号"(Jinyan4)为试材,于2015/2016年秋冬季在温室内对黄瓜全生育期开展土壤水分胁迫盆栽试验,设置正常灌溉CK(田间持水量的70%~80%)、轻度胁迫T1(田间持水量的60%~70%)、中度胁迫T2(田间持水量的50%~60%)、重度胁迫T3(田间持水量的30%~40%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水量,于苗期、伸蔓期、开花期和结瓜期测定黄瓜叶片的光合特性和抗氧化酶活性等指标。结果表明:(1)水分胁迫下黄瓜叶片光合色素含量均有不同程度降低,T3处理叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量平均值分别比CK下降47.41%、41.03%和34.03%,叶绿素a/b无明显变化趋势。(2)随着土壤水分胁迫加剧,叶片净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)值下降,气孔限制值(Ls)升高,T3处理水分利用效率(WUE)高于其它各处理。(3)随着胁迫时间的延长,各处理黄瓜叶片丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低,过氧化物酶(POD)呈先降低后升高再降低的趋势。随着胁迫的加重,SOD、POD和CAT活性不断升高,MDA含量持续增加。研究认为土壤水分胁迫引起黄瓜叶片光合能力下降,抗氧化酶活性升高,MDA含量增加。

关键词：抗氧化酶活性气孔导度蒸腾速率气孔限制值

干旱胁迫对黄瓜植株生长的影响机理及光谱估算模型的研究

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干旱胁迫对黄瓜植株生长的影响机理及光谱估算模型的研究

作者：张曼义南京信息工程大学

学位级别：硕士

干旱胁迫是影响作物生长的重要环境因子。为了研究干旱胁迫对黄瓜叶片光合、植株生长的影响机制,采用光谱参数估算黄瓜叶片总叶绿素含量,本研究通过人工控制试验,设置4个土壤水分处理:正常灌溉CK(土壤相对湿度为70%～80%)、轻度胁迫T1(... 详细信息

干旱胁迫是影响作物生长的重要环境因子。为了研究干旱胁迫对黄瓜叶片光合、植株生长的影响机制,采用光谱参数估算黄瓜叶片总叶绿素含量,本研究通过人工控制试验,设置4个土壤水分处理:正常灌溉CK(土壤相对湿度为70%～80%)、轻度胁迫T1(土壤相对湿度为60%～70%)、中度胁迫T2(土壤相对湿度为50%～60%)、重度胁迫T3(土壤相对湿度为35%～45%),进行全生育期干旱胁迫处理。在苗期、伸蔓期、开花期、初瓜期和成熟期分别测定黄瓜植株的光响应曲线、叶绿素含量、生长指标及冠层光谱的变化,从中选取出与土壤含水量最显著相关的生长生理参数—总叶绿素含量,建立基于光谱参数的总叶绿素含量估算模型。主要研究结果如下:(1)以苗期、成熟期为例,采用直角双曲线、非直角双曲线、指数和叶子飘模型模拟黄瓜植株叶片光响应过程,结果表明叶子飘模型模拟效果最佳。采用叶子飘模型模拟全生育期黄瓜植株叶片的光响应过程,结果表明干旱胁迫降低叶片净光合速率、光饱和点、最大净光合速率,升高黄瓜植株叶片光补偿点。叶片初始量子效率随胁迫加重呈先升高后降低的趋势。随胁迫加剧,叶片气孔导度、蒸腾速率逐渐下降。轻中度胁迫处理叶片胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)较CK分别呈降低、升高趋势。重度胁迫处理叶片Ci、L8在苗期—初瓜期同轻中度胁迫处理叶片趋势一致,在成熟期导致叶片Ci升高、Ls降低。胁迫越重,叶绿素含量越低。(2)干旱胁迫下黄瓜植株茎节间长度、叶面积指数分别下降14.05-47.89%、41.66%-80.88%,干旱胁迫显著降低茎、叶片、果实干物质积累量,延迟坐瓜时间。干旱胁迫降低黄瓜植株根长、根尖数、根系表面积和根系平均直径。干旱胁迫诱导黄瓜植株毛细根、粗根的发生,抑制细根、中根的发生。除T1处理黄瓜植株在伸蔓期、开花期通过增加根系干物质积累量来适应干旱胁迫外,其它处理黄瓜植株根系干物质积累量在各生育时期均显著低于CK。干旱胁迫增加黄瓜植株根冠比。(3)干旱胁迫降低黄瓜植株冠层近红外波段光谱反射率、红边反射率变化速率。干旱胁迫下黄瓜植株冠层光谱红边位置发生蓝移现象,黄瓜植株冠层光谱红边面积、红边幅值较CK降低。土壤含水量与总叶绿素含量间呈最显著正相关关系,总叶绿素含量可以作为反映干旱胁迫程度的标志,从而建立基于光谱参数的总叶绿素含量估算模型。考虑参数相关性(|r|>0.8)和模型决定系数(R2>0.8),从中挑选出4个较优模型进行检验,模型检验结果表明总叶绿素含量的估算以基于一阶微分光谱的多元逐步回归模型精度最高,以基于DR779/DR542的比值指数模型精度最低。

关键词：干旱胁迫黄瓜光合冠层光谱估算

城市公园与高山茶园负氧离子浓度对比分析及气象要素影响

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中低纬山地气象 2023年第4期47卷 20-24页

作者：张曼义丁国香杨伟王涛安徽省公共气象服务中心安徽合肥230031 安徽省旌德县气象局安徽旌德242699

利用旌德县连续1 a的负氧离子监测数据,以兔儿山公园、路西村茶园分别代表城市公园、高山茶园这两种生态环境,对城市公园和高山茶园负氧离子浓度特征以及气象要素对负氧离子浓度的影响进行比较分析。结果表明:(1)高山茶园负氧离子浓度... 详细信息

利用旌德县连续1 a的负氧离子监测数据,以兔儿山公园、路西村茶园分别代表城市公园、高山茶园这两种生态环境,对城市公园和高山茶园负氧离子浓度特征以及气象要素对负氧离子浓度的影响进行比较分析。结果表明:(1)高山茶园负氧离子浓度显著高于城市公园;(2)负氧离子浓度夏季最高,冬季最低,春秋季次之,6月负氧离子浓度达全年最高;(3)负氧离子浓度日变化整体呈“一峰一谷”变化趋势,峰值出现在上午,谷值出现在正午前后,夜间至上午负氧离子浓度较高,城市公园负氧离子浓度日较差较高山茶园偏小;(4)负氧离子浓度日变化与气温、风速呈显著负相关;(5)负氧离子浓度雨天最高,晴天次之,阴天和多云相对较低,暴雨天气条件下大气负氧离子浓度显著提高。

关键词：负氧离子城市公园高山茶园气象要素

气象旅游资源分类赋权评价模型与实测——以安徽黄山风景区为例

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气候变化研究快报 2023年第6期12卷 1192-1206页

作者：钟亦鸣张曼义刘琼琼王涛丁国香安徽省公共气象服务中心安徽合肥蚌埠市气象局安徽蚌埠中国气象服务协会北京

自然界和人类社会凡能对旅游者产生吸引力,可以为旅游业开发利用,并可产生经济效益、社会效益和环境效益的各种天气现象、气候条件及其衍生产物定义为气象旅游资源,其在旅游业发展中的作用日益体现,为了有效利用这一资源,需对各类气象... 详细信息

自然界和人类社会凡能对旅游者产生吸引力,可以为旅游业开发利用,并可产生经济效益、社会效益和环境效益的各种天气现象、气候条件及其衍生产物定义为气象旅游资源,其在旅游业发展中的作用日益体现,为了有效利用这一资源,需对各类气象景观作出分类,并建立有效的评价指标体系。本文对气象旅游资源进行了分类,归纳了天气景观资源、气候环境资源、人文气象资源单体评价因子,运用层次分析法,确定相应类型单体评价因子的权重和分值,构建气象旅游资源评价模型,实现对旅游目的地气象旅游资源品质评价,以及同类型不同地区的气象旅游资源横向比较。以黄山风景区为例,对其气象旅游资源进行分类与评价,结果表明,气象旅游资源评价模型能够客观评价黄山气象旅游资源品质,得出的资源品质指数能够反应不同地点气象旅游资源优劣,且与景区游客空间密度正相关,符合公众对于气象旅游资源的体验认知,证明了气象旅游资源价值分类赋权评价模型具有合理性与可操作性,可为气象旅游资源的评价、规划与开发提供科学依据。

关键词：气象旅游资源评价层次分析法黄山风景区

安徽省强对流天气短时临近预警服务系统设计--以铁路货运服务为例

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气象科技进展 2023年第5期13卷 67-71页

作者：张蕾姚叶青丁国香张曼义安徽省公共气象服务中心

设计开发基于多普勒天气雷达资料和改进光流法的安徽省强对流天气短时临近预警服务系统,并已在合肥铁路货运气象服务中投入业务运行。该系统实现了0~1 h的雷达回波外推和雷暴大风外推预报产品的实时生成,提供雷达回波外推和雷暴大风外... 详细信息

设计开发基于多普勒天气雷达资料和改进光流法的安徽省强对流天气短时临近预警服务系统,并已在合肥铁路货运气象服务中投入业务运行。该系统实现了0~1 h的雷达回波外推和雷暴大风外推预报产品的实时生成,提供雷达回波外推和雷暴大风外推预报产品以及大风实况的展示功能,并制定了强对流天气预警方案和预警短信靶向发布策略,实现强对流天气预警短信自动发布功能。

关键词：强对流天气雷达回波外推短时临近预警气象服务预警短信业务运行服务系统设计铁路货运

水分胁迫对设施番茄结果期叶片衰老特性和根系活力的影响

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北方园艺 2017年第1期 52-57页

作者：侯梦媛杨再强张曼义南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

以番茄"寿信98"为试材,设置4个土壤水分处理,土壤水分为田间持水量的70%~80%为正常灌溉(CK)、60%~70%为轻度胁迫、50%~60%为中度胁迫、40%~50%为重度胁迫,系统测定水分胁迫对设施番茄结果期植株叶片衰老特性和根系活力的影响。结果表明... 详细信息

以番茄"寿信98"为试材,设置4个土壤水分处理,土壤水分为田间持水量的70%~80%为正常灌溉(CK)、60%~70%为轻度胁迫、50%~60%为中度胁迫、40%~50%为重度胁迫,系统测定水分胁迫对设施番茄结果期植株叶片衰老特性和根系活力的影响。结果表明:番茄叶片细胞色素含量随胁迫程度的加重先升高后降低,轻度胁迫下细胞色素含量显著高于其它处理;随水分胁迫时间延长番茄叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均呈下降趋势。叶片组织的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性随水分胁迫时间延长均呈先增加后减少的趋势,不同土壤水分处理下,番茄叶片SOD和POD活性均表现为重度胁迫>中度胁迫>轻度胁迫>CK,且2种抗氧化酶活性均在果实膨大期达到最大值。在果实膨大期,轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫下SOD活性分别是CK的1.00、1.82、1.68倍,而POD活性分别是CK的1.81、2.37、2.91倍。轻度胁迫显著增加番茄根系活力,而其它水分处理下番茄根系活力较CK均有不同程度的降低,成熟期轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫下番茄根系活力分别是CK处理的102.08%、90.62%、80.56%。因此,轻度水分胁迫有利于细胞色素合成和根系活力的提高,增加了设施番茄对水分逆境的耐受力,减缓植株的衰老进程。

关键词：水分胁迫叶片衰老特性保护酶根系活力结果期

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高温高湿交互对设施番茄叶片光合特性的影响

生态学杂志 2018年第1期37卷 57-63页

作者：杨世琼杨再强王琳李军张曼义李凯伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044 上海市气候中心上海200030

为了揭示高温高湿交互作用对设施番茄叶片光合特性的影响,以番茄品种"金粉五号"为试材,在人工气候箱中进行L_9(3~3)正交试验,设置3个温度水平(35℃(昼温)/18℃(夜温)、38℃/18℃、41℃/18℃)、3个湿度水平(白天空气相对湿度50%±5%、70%... 详细信息

为了揭示高温高湿交互作用对设施番茄叶片光合特性的影响,以番茄品种"金粉五号"为试材,在人工气候箱中进行L_9(3~3)正交试验,设置3个温度水平(35℃(昼温)/18℃(夜温)、38℃/18℃、41℃/18℃)、3个湿度水平(白天空气相对湿度50%±5%、70%±5%、90%±5%)和3个持续时间(3、6、9 d),并以28℃/18℃、45%~55%为对照处理(CK),测定植株叶片的光合参数和荧光动力参数。结果表明:高温高湿处理条件下净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSII最大量子效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)较CK均有不同程度的降低,而胞间CO_2浓度(Ci)以38℃/18℃、70%处理下最小,气孔限制值(Ls)以38℃/18℃、90%处理下最小。极差法分析表明:38℃/18℃、35℃/18℃、41℃/18℃、70%、50%、90%处理下叶片P_n较CK分别降低了30.1%、21.4%、51.9%、31.2%、31.4%、38.6%;3 d、6 d和9 d处理下各指标的差异不显著;高温是影响设施番茄叶片P_n的主要胁迫因素(P<0.05),高湿为次要胁迫因素,高温高湿交互作用对叶片P_n具有极显著影响(P<0.01)。研究证实,当最高气温上升至38℃以上时,适当增加空气相对湿度至65%~75%,可有效降低高温胁迫对设施番茄的危害。

关键词：高温高湿番茄正交实验光合作用叶绿素荧光参数