灌溉农田动态耗水结构与群体蒸腾效率的稳定同位素研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

项目摘要

Irrigation is a key factor to guarantee a high and stable yield in agricultural system in the North China Plain (NCP). Given the limited available water resource in this region, researches on agricultural water consumption are primary for the sustainable utilization of water resource and the development of water-saving agriculture. Dynamic water consumption structure and group transpiration efficiency studies of the cropland have significant meanings for the reasonable use of water resource. Current studies mainly focused on the short-time period study by scattered sampling methods, lacking of a direct approach to obtain the evaporation-transpiration vapor data. As a result, it is hard to clarify the effect of irrigation to the land-atmosphere water transfer. Moreover, most findings paid attentions on the evapotranspiration partition itself, and ignored the relationship between water consumption structure and ecosystem productivity. This research was conducted in the typical irrigated agricultural ecosystem in the NCP by measuring the isotopic composition characteristic and water-carbon fluxes using stable isotopes analyzer - water vapor chamber combined eddy covariance system methods. Our aims are to clarify the annual, seasonal and daily change law of the isotopic composition of water vapor, to identify the spatio-temporal effects of irrigation on vapor transfer, further to illuminate the dynamic process of water consumption and group transpiration efficiency and therefore to understand the relationship between water transfer in the land-atmosphere system and ecosystem productivity. Our study will supply references to develop an efficient utilization system of irrigated water as well as to provide scientific basis for agricultural water management.
灌溉是华北平原农业高产稳产的重要保证,灌溉农田的水分消耗研究对该地区水资源可持续利用和节水农业发展具有重要意义,研究农田动态耗水结构和群体蒸腾效率有利于水资源的合理利用。以往的蒸散结构研究局限于短暂离散取样,缺少直接实时获取蒸腾和蒸发水汽的手段,难以明确灌溉对陆地-大气水分交换的影响,研究结果大多仅停留在蒸散分离本身,缺少与生态系统生产力的联系。本研究针对华北平原典型灌溉农田生态系统,采用稳定同位素分析仪-水汽室法结合涡度相关系统进行实时高频连续水汽稳定同位素组成特征和水、碳通量变化研究,明确农田水汽稳定同位素特征的年-季-日变化规律及灌溉对水汽转化产生的时空影响,阐明耗水结构的动态变化过程,揭示农田群体蒸腾效率变化规律,深入认识陆面-大气系统水分转化与生态系统生产力之间的关系,为灌溉水有效利用提供诊断依据,为农业水科学管理提供决策依据。

结项摘要

灌溉是华北平原农业高产稳产的重要保证,灌溉农田的水分消耗研究对该地区水资源可持续利用和节水农业发展具有重要意义,研究农田动态耗水结构和群体蒸腾效率有利于水资源的合理利用。以往的蒸散结构研究局限于短暂离散取样,缺少直接实时获取蒸腾和蒸发水汽的手段,难以明确灌溉对陆地-大气水分交换的影响,研究结果大多仅停留在蒸散分离本身,缺少与生态系统生产力的联系。本研究针对华北平原典型灌溉农田生态系统,采用稳定同位素分析仪-水汽室法结合涡度相关系统进行实时高频连续水汽稳定同位素组成特征和水、碳通量变化研究,发现农田水汽稳定同位素组成受降雨和蒸散水汽的影响全年呈现先变重后变轻的倒“V”形变化,蒸发与蒸腾水汽氢氧同位素组成具有很好的线性关系,氢同位素(D)在分馏过程中比氧同位素(18O)敏感,蒸发和蒸腾水汽稳定同位素的组成可以较好地反映蒸散量的变化,农田全年蒸散量700 mm左右,蒸发量占年蒸散量的43%左右,其中冬小麦季蒸发量为161 mm,夏玉米季蒸发量为146 mm,均占各季蒸散量的43%左右。夏玉米由于是C4作物其蒸腾效率最高可达4.29 gC / kgH2O比冬小麦高。该研究明确农田水汽稳定同位素特征变化规律,阐明耗水结构的动态变化过程,揭示农田群体蒸腾效率变化规律,深入认识陆面-大气系统水分转化与生态系统生产力之间的关系,为土壤水分有效利用提供诊断基础,为农业水科学管理提供了依据。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
黑河中游绿洲区玉米冠层阻抗的环境响应及模拟
  • DOI:
    10.13930/j.cnki.cjea.160772
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国生态农业学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴林;刘兴冉;闵雷雷;沈彦俊;刘峰贵;周晓旭
  • 通讯作者:
    周晓旭
Impact of alternative cropping systems on groundwater use and grain yields in the North China Plain Region
华北平原地区轮作制度对地下水利用和粮食产量的影响
  • DOI:
    10.1016/j.agsy.2017.01.018
  • 发表时间:
    2017-05
  • 期刊:
    Agricultural Systems
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Xiao Dengpan;Shen Yanjun;Qi Yongqing;Moiwo Juana P.;Min Leilei;Zhang Yucui;Guo Ying;Pei Hongwei
  • 通讯作者:
    Pei Hongwei
分时段修正双源模型在西北干旱区玉米蒸散量模拟中的应用
  • DOI:
    10.13930/j.cnki.cjea.160839
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国生态农业学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴林;闵雷雷;沈彦俊;周晓旭;刘峰贵
  • 通讯作者:
    刘峰贵
Wastewater irrigation: past,present, and future
废水灌溉:过去、现在和未来
  • DOI:
    10.1002/wat2.1234
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    WIREs Water
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yucui Zhang;Yanjun Shen
  • 通讯作者:
    Yanjun Shen
Comparison of the water budget for the typical cropland and pear pearorchard ecosystems in the North China Plain
华北平原典型农田与梨园生态系统水分收支比较
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Agricultural Water Management
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Yucui Zhang;Huimin Lei;Wenguang Zhao;Yanjun Shen;Dengpan Xiao
  • 通讯作者:
    Dengpan Xiao

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

冬小麦生长季蒸散与水分利用效率变化特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    南水北调与水利科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    沈彦俊;杨树聪;张玉翠;裴宏伟
  • 通讯作者:
    裴宏伟
灌溉农田水汽氢氧同位素组成特征研究初探
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国生态农业学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王茜;Matthew F. McCabe;张玉翠;Stephen Parkes;蔡颖哲;沈彦俊;杨凡
  • 通讯作者:
    杨凡
作物气孔导度模型研究进展及应用现状
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国农学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜寒冰;张传伟;张玉翠;沈彦俊
  • 通讯作者:
    沈彦俊
基于单作物系数法的华北平原典型农业生态系统蒸散规律研究
  • DOI:
    10.12357/cjea.20210336
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中国生态农业学报(中英版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨天一;王军;张红梅;李镕基;张玉翠;沈彦俊
  • 通讯作者:
    沈彦俊
作物水分利用效率研究方法及尺度传递研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国生态农业学报(中英文)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜寒冰;张玉翠;任晓东;要家威;沈彦俊
  • 通讯作者:
    沈彦俊

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张玉翠的其他基金

基于稳定同位素的作物水-碳耦合关系对水分胁迫的响应机制研究
  • 批准号:
    42171023
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
华北平原典型农田生态系统用水有效性与调控机制的多尺度研究
  • 批准号:
    31870422
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码