【摘要】：黃土塬區(qū)降水稀少,土壤水是作物可利用的唯一水源。由于區(qū)域降水年內(nèi)和年際變化大,導(dǎo)致作物產(chǎn)量高度依賴于降水和土壤水。明確降水變化條件下作物對(duì)土壤分的利用和消耗,對(duì)氣候變化條件下區(qū)域農(nóng)田水分合理利用和糧食產(chǎn)量穩(wěn)定具有重要意義。本文利用人工遮雨棚和自流滴灌系統(tǒng)形成三種降水條件:正常降水(CK)、降水減少1/3(CK-1/3)和降水增加1/3(CK+1/3),在田間定位觀測(cè)的基礎(chǔ)上,結(jié)合氫氧穩(wěn)定同位素方法,研究降水變化對(duì)冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)的影響,分析冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育及水分利用模式對(duì)降水變化的響應(yīng),得出以下主要結(jié)果:(1)降水變化改變了冬小麥對(duì)土壤水的利用和土壤水的補(bǔ)給。降水減少,冬小麥對(duì)土壤水的利用增強(qiáng),生育期和休閑期深層土壤含水量的降低,且很難補(bǔ)充恢復(fù);降水增加,深層土壤含水量在生育期內(nèi)降低,但在冬小麥?zhǔn)斋@后休閑期降水會(huì)補(bǔ)給土壤水,土壤含水量逐漸恢復(fù)并高于前期土壤含水量。(2)降水變化顯著影響冬小麥的葉片形態(tài)和葉面積。降水增加,葉長(zhǎng)相對(duì)變化較大,葉面積增加;降水減少,葉寬相對(duì)變化較大,葉面積減少。葉形系數(shù)((葉長(zhǎng)×葉最大寬)/葉面積)不受降水變化的影響,僅和冬小麥的生育期有關(guān)。冬小麥生物量和葉面積呈線性正相關(guān)關(guān)系,降水減少處理的冬小麥生物量對(duì)葉面積變化最敏感。(3)冬小麥優(yōu)先利用次降水轉(zhuǎn)化而來(lái)的土壤水,然后利用土壤前期儲(chǔ)水。降水減少,冬小麥耗水量中由次降水轉(zhuǎn)化的土壤水的比例降低,0-2 m的前期土壤水的比例增加;降水增加,則有相反的結(jié)果。降水減少,冬小麥生物量WUE降低,籽粒產(chǎn)量WUE增加;降水增加,這兩種WUE均降低。(4)降水變化對(duì)土壤水、植物莖水的δD和δ18O值有明顯影響。土壤水、植物莖水的δ18O值相對(duì)于降水的δ18O值有所富集。降水增加,冬小麥對(duì)當(dāng)次降水形成的土壤水的利用減少,對(duì)0-40 cm雨前蓄存的土壤水的利用增加;降水減少,冬小麥對(duì)當(dāng)次降水形成的土壤水和0-20 cm雨前蓄存的土壤水的利用減少,對(duì)20-40 cm雨前蓄存的土壤水的利用增加。
【圖文】：

注：箭頭指示方向?yàn)楣┧较�。圖 2-1 降水實(shí)時(shí)收集、分配系統(tǒng)和試驗(yàn)小區(qū)處理示意圖Fig.2-1 Rainfall real-time collection and distribution system and experimental plots layout2.2.2 試驗(yàn)材料供 試 冬 小 麥 品 種 為 長(zhǎng) 旱 58 ， 播 前 施 一 次 冬 小 麥 專 用 肥 954 kg·hm-2（N:P:K=20:10:5），肥料撒施地表，翻入土中，田間管理同大田，人工及時(shí)清除雜草，，但不使用農(nóng)藥。試驗(yàn)冬小麥于 2014 年 10 月 5 日播種，2015 年 6 月 25 日收獲。2.3 測(cè)定項(xiàng)目與分析方法2.3.1 降水量測(cè)定由試驗(yàn)站內(nèi)氣象站記錄的 2014~2015 年月降水量見(jiàn)表 2-1。冬小麥生育期總降水量為 240.2 mm。

降水懫樣裝置
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S512.11;S152.7

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本文編號(hào)：2652899