作物生態(tài)學(xué)試題參考答案

作物生態(tài)學(xué)名詞解釋作物生態(tài)型：同種作物的不同個體長久生活在不同的生態(tài)環(huán)境或人工哺育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，形成了形態(tài)、生理功效和生態(tài)特性不同的基因型類群。PAR:是光合有效輻射的簡稱，是綠色植物進行光合作用時的有效光譜成分（400-700nm）的輻射量,約占太陽總輻射的50%左右。GDD：為有效積溫的簡稱，作物某一發(fā)育時期或整個生長發(fā)育過程中不不大于生長下限溫度（B）的日平均溫度（Tday）與生長下限溫度之差的總和。光溫生產(chǎn)力：作物生理狀況處在最佳、水肥供應(yīng)充足、無病蟲草害時，只由光溫條件所決定的作物生產(chǎn)力。受作物遺傳特性限制，又叫生理生產(chǎn)潛力。VPD:是飽和水汽壓虧缺的簡稱，是指在一定溫度下，飽和水汽壓與空氣中的實際水汽壓之間的差值，它表達(dá)的是實際空氣距離飽和狀態(tài)的程度。VPD越大，蒸騰速率越大，是合理澆灌的參考因素。6-作物水分運用率：作物消耗單位水量生產(chǎn)的總干物質(zhì)量，單位：KG/(hamm）。7.土壤有效含水量：土壤中能被作物吸取運用的水量，即田間持水量與凋萎系數(shù)之間的土壤含水量。8.農(nóng)田潛在蒸散：指農(nóng)田土壤水分供應(yīng)充足，作物處在最佳生理狀態(tài)時，封行作物田塊的蒸散量。其大小只取決于本地的氣候條件（輻射能的多少和空氣的干燥程度及風(fēng)速）。9.土壤養(yǎng)分平衡：土壤中養(yǎng)分（重要是N、P、K）的收入與支出處在一種動態(tài)平衡的狀態(tài)。10作物生長的最小養(yǎng)分濃度：在作物生長過程中，其產(chǎn)量受土壤中相對含量最小的養(yǎng)分限制。當(dāng)作物對養(yǎng)分吸取量超出一定量時，產(chǎn)量隨養(yǎng)分吸取量的增加而增加的速度減緩并逐步趨于零。此時養(yǎng)分在作物中達(dá)成飽和（最大養(yǎng)分含量），養(yǎng)分不再是產(chǎn)量限制因子，為作物生長的最小養(yǎng)分濃度。二、問答題試述有效積溫對作物發(fā)育速率的預(yù)測指標(biāo)有何優(yōu)缺點？答：優(yōu)點：用有效積溫預(yù)測作物的發(fā)育速率含有簡樸易操作的特點。在實際生產(chǎn)中，特別是大田作物生產(chǎn)中或可控溫室中環(huán)境溫度處在作物最適宜下列時（此時作物發(fā)育速率與溫度呈線性關(guān)系），有效積溫法仍不失為一種行之有效的預(yù)測作物生育期的辦法。缺點：用有效積溫預(yù)測作物的發(fā)育速率，首先沒有考慮日長對發(fā)育速率的影響；首先假定發(fā)育速率與氣溫在發(fā)育上、下限溫度之間遵照同一線性關(guān)系，而沒有考慮高溫對發(fā)育的遲滯作用。另外，在作物發(fā)育的最適下限和最適上限溫度之間，發(fā)育速率是不變的，而對應(yīng)的有效積溫卻有很大的變化。因此，用有效積溫預(yù)測作物發(fā)育，在應(yīng)用到建模以外的地區(qū)或品種時，預(yù)測誤差較大。為研究早稻抽穗期高溫脅迫對早稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響，請根據(jù)作物生長的溫度三基點設(shè)計高溫脅迫實驗（涉及實驗解決、觀察項目與觀察辦法和使用的儀器）？答：1.實驗解決：根據(jù)早稻抽穗期生長的溫度三基點在大田早稻抽穗期通過控溫裝置設(shè)立4個溫度梯度解決：分別是TBD（早稻抽穗期生長下限溫度）值與TOD（早稻抽穗期生長最適溫度）值之間一段溫度范疇（A）、TOD值左右一段溫度范疇(B)、TOD值與TCD（早稻抽穗期生長上限溫度）值之間一段溫度范疇(C)、TCD值以上一段溫度溫度范疇(D)、對照(E)（早稻抽穗期持續(xù)時間相對較短，溫度變化范疇不大，對照可能不能滿足最大光合速率對溫度訂正所需的溫度范疇，因此加了前面三個溫度(A、B、C)解決）。每個解決設(shè)立三個重復(fù)。2.觀察項目、辦法和儀器：（1).早稻抽穗期、開花期每個解決每次重復(fù)每天測量光響應(yīng)曲線（LI-6400光合儀）（開花期測量光響應(yīng)曲線是為了理解早稻抽穗期在高溫脅迫下是產(chǎn)生的應(yīng)激脅迫還是生理脅迫）。（2）.早稻抽穗期、開花期每個解決每次重復(fù)每天測量熒光（熒光儀）（開花期測量熒光是為了理解早稻抽穗期在高溫脅迫下是產(chǎn)生的應(yīng)激脅迫還是生理脅迫）。（3）.調(diào)查早稻每個解決每次重復(fù)抽穗期及后來每個生育期的生育期進程。（4）.早稻收獲期每個解決每次重復(fù)調(diào)查：每平方米的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重、實際產(chǎn)量。試述根據(jù)土壤水分平衡原理計算作物灌水量的辦法？答：1.土壤水分平衡是指土壤收入與支出的水分之差。土壤水分收入：降雨P(guān)，毛管上升水C，澆灌I。土壤水分支出：地表徑流R，作物截流Int，作物吸取即蒸騰耗水Tr，土壤蒸發(fā)SEv，和滲漏D。則土壤水分平衡方程：△S=P+I+C-Tr-Sev-R-Int-D。其中（Tr+Sev）即為實際蒸散量。2.要擬定作物灌水量，需要擬定作物實際需水量。作物實際需水量的估算辦法：目的產(chǎn)量法：作物實際需水量=目的產(chǎn)量/EY（作物水分運用率）；潛在蒸散法：作物實際需水量=PET；也能夠根據(jù)土壤水勢的變化，來判斷作物實際需水量。3.澆灌量=作物實際需水量-降水量+滲漏量+徑流量對某一特定地區(qū)，生長久內(nèi)的降水量可通過歷史氣候資料統(tǒng)計擬定，而作物的EY、土壤滲入率和地表徑流均能夠根據(jù)長久的實驗資料擬定，土壤水勢也能夠根據(jù)實驗擬定脅迫的臨界值。則根據(jù)上式能夠擬定不同種植制度下農(nóng)田周年澆灌需求的水試述大氣CO2濃度升高對C3和C4作物生長的生理生態(tài)影響會有何不同？答：（1）.光合速率和光呼吸。普通而言，大氣CO2濃度升高，能夠增加葉片的光合速率。因素是高CO2濃度能夠增加RuBp羧化酶的底物，減少O2對RuBp的競爭氧化，C3植物的凈光合速率有隨CO2濃度的升高而升高的趨勢，而C4植物否則，這可能是由于C4植物含有濃縮CO2的C4途徑，因而對環(huán)境中高CO2濃度響應(yīng)較小的緣故。大氣CO2濃度升高，能夠減少植物的光呼吸，同樣對C3植物體現(xiàn)明顯，而對C4植物影響較小。（2）氣孔導(dǎo)度、蒸騰作用。大氣CO2濃度升高，普通能夠引發(fā)C3植物和C4植物氣孔導(dǎo)度的減少。高CO2濃度引發(fā)也片氣孔關(guān)閉的想象并不是在全部的C3植物上都有發(fā)生，而對于普通的C4植物都能通過關(guān)閉氣孔來對高CO2濃度做出反映。由于氣孔導(dǎo)度的減少，從而減少了蒸騰速率和減少葉片的蒸騰量，提高植物光合作物的水分運用率，由于C3植物的蒸騰系數(shù)較C4植物高，因此C4植物比C3在水分運用上更含有優(yōu)勢。（3）.溫度、發(fā)育。隨著CO2濃度的增加，能夠提高大氣溫度，同時提高植株的C/N，這些都會在一定程度上加速植株的發(fā)育，普通而言，C4植物對高CO2濃度的反映要比C3植物要弱。試根據(jù)土壤氮素平衡原理和作物氮素需求量（作物生長的最小氮濃度），描述計算作物生長季的氮肥施用總量的辦法？答1.土壤氮素平衡是指土壤中收入與支出的氮素之差達(dá)成動態(tài)平衡。作物生長的最小氮濃度是指當(dāng)作物對養(yǎng)分吸取量超出一定量時，產(chǎn)量隨養(yǎng)分吸取量的增加而增加的速度減緩并逐步趨于零。此時養(yǎng)分在作物中達(dá)成飽和（最大養(yǎng)分含量），養(yǎng)分不再是產(chǎn)量限制因子。2.首先擬定該作物生長季對氮素的吸取需求量：需要明確該作物要實現(xiàn)的產(chǎn)量目的（Y），該作物經(jīng)濟產(chǎn)品中的氮素的最低濃度（MCY），該作物秸稈中的氮素的最低濃度（MCSTR），