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摘要:在中国西北半干旱地区现阶段的气候变化对农业已经产生了广泛而深刻的影响。本文在此背景下,模拟气候变化因子浓度对农作物的生产力的影响。用杜奇(Tucky)W检验等方法分析了在浓度不同的条件下农作物光合作用速率的最佳模型。
关键字:气候因子;光合作用速率;半干旱地区
1.引言
为了积极应对和主动适应气候变化对西北半干旱地区农作物生长规律的影响。现阶段急切地需要了解西北地区气候尤其是农业气候变化因子的基本特征,在现有的基础上探索农业气候变化因子对西北地区农业生产力的影响规律,并从中探索出农作物改进种植技术措施,减轻气候变化引发的当地自然灾害程度,这对于当地农业生产活动具有比较重要的意义。
2.材料与方法
文中运用了中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地在2013年某日在不同浓度因子变化条件下对当地农作物小麦的光合作用速率的测量值,利用单因素分组的多个总体均数的比较(单因素方差分析)和杜奇(Tucky)W检验来计算在那种模拟条件下农作物的适宜生长条件。
2.1单因素方差分析和杜奇(Tucky)W检验公式分别为
2.1.1 SS总=ijXij2-ijXij2imi
SS组间=ijXij2mj-ijxij2imi
F=MS组间MS组内=SS组间f组间SS组内f组内
式中个物理量;SS总表示中的差异,SS组间表示A因素各水平间的差异, SS组内 代表处理内部的水平间差异,F代表统计量,f代表自由度。
2.2在试验农作物生长季节时间内,以某一天内相同变化因子如光照强度,大气中不同的浓度不同的条件下进行光合作用速率的测定,在生长期开始阶段用LI-6400XT便携式光合作用测量系统测定光合速率,根据测量数值的结果进行相关性分析与(极)显著性检验,检验哪种气候变化因子情况下发生了显著性的差异,并找出发生显著性差异的因素。
3.检验过程
3.1 建立假设和确定检验水准(a=0.05)
H0;环境中四个不同的浓度下小麦光合作用速率相同;即===
H1;环境中四个不同的浓度下小麦光合作用不同或不全相同
3.2 数据收集及整理表
某日相同的光照强度不同浓度小麦的净光合作用速率(umolco2/mol)
浓度(umolco2/mol) 389.74 487.31 718.28 802.64
7.02 10.79. 8.48 6.48
7.25 8.79 6.26 5.36
7.61 9.30 8.23 6.24
7.09 9.06 9.18 8.43
6.79 8.11 9.49 9.36
6.81. 10.9 7.83 6.97
7.56 11.9 7.34 7.54
8.84 10.8 6.75 6.88
7.11 9.71 7.66 6.74
66.08 89.27 71.22 64.03 290.6
9 9 9 9 36
7.34 9.92 7.91 7.11 ---
487.82 897.44 572.59 466.85 2424.7
3.3进行离差平方和自由度的计算,并列方差分析表确选P值和作出推断结论
方差分析表
变异来源 SS f MS F F0.05 F0.01
组间变异 43.97 3 14.66 13.45 2.90* 4.46**
组内变异 34.94 32 1.09
总变异 78.91 35
* 代表显著差异
**代表极显著差异
对浓度变化因素进行检验,以第一自由度3,第二自由度32查F界值表的F>,拒绝原假设H0,接受H1,可认为四个不同浓度净光合作用速率均有极显著的差别。
3.4进行多重比较,对浓度因素做检验
3.4.1 建立假设
H0;任意两个对比的浓度间小麦光合作用速率相等
H1;任意两个对比的浓度间小麦光合作用速率不等
3.4.2 列出多重比较表
水平 802.64 389.74 718.28 487.31
7.11 7.34 7.91 9.92
487.31 9.92 2.81* 2.58* 2.01*
718.28 7.91 0.80 0.57
389.74 7.34 0.23
802.64 7.11
用两两比较看出,在四种不同浓度下。浓度为718.28 和802.64 ,718.28 和389.74 ,389.74 和802.64之间的小麦光合作用速率值没有显著差异,而487.31和802.64 ,487.31 和389.74 ,487.31和718.28 之间均有显著差异。
4.结论与建议
(1)通过以上的分析检验,大气环境中的变化因子浓度的最佳种植模式实在现有的基础上增加△浓度100 umolco2/mol即大气中浓度在500 umolco2/mol左右对当地区农作物的生产率有所提高,而且浓度的变化影响尤为显著。
(2)通过对西北半干旱地区农作物的净光合作用速率分析,环境的浓度变化影响农作物的生长发育速率,但是从另一方面反应出来温室效应等对农作物的影响不容小视,所以必须通过试验反馈出气候变化对农作物的影响,而且这种影响是长期的,其研究意义深远。
参考文献:
[1]肖国举,李裕等气候变化对春小麦籽粒痕量元素利用率的效率 [j]农林工程学报,2011.27(12);96-104
[2]王润云,张强,杨兴国等。西北干旱区小麦对变暖的响应[j].气候变化研究进展,2005.9(特刊);190-194
[3]张强,李裕等,气候变化与西北地区粮食和食品安全,甘肃气象,2012
[4]韦惠兰等,气候变化对中国半干旱区农民生计影响初探 干旱区资源与环境,2011
[5]张强等,全球气候变化对我国西北地区农业的影响[j].生态学报,2008.28(3);1210-1218
[6]李裕,张强,王润云.气候变化对粮食安全的影响 [M].北京;现代教育出版社,2009.247.
作者简介:
张兵兵(1992年5月)男,苗族,贵州省铜仁地区德江县人。
梁春云(1992年7月)女,壮族,广西壮族自治区柳州市鹿寨县人。
关键字:气候因子;光合作用速率;半干旱地区
1.引言
为了积极应对和主动适应气候变化对西北半干旱地区农作物生长规律的影响。现阶段急切地需要了解西北地区气候尤其是农业气候变化因子的基本特征,在现有的基础上探索农业气候变化因子对西北地区农业生产力的影响规律,并从中探索出农作物改进种植技术措施,减轻气候变化引发的当地自然灾害程度,这对于当地农业生产活动具有比较重要的意义。
2.材料与方法
文中运用了中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地在2013年某日在不同浓度因子变化条件下对当地农作物小麦的光合作用速率的测量值,利用单因素分组的多个总体均数的比较(单因素方差分析)和杜奇(Tucky)W检验来计算在那种模拟条件下农作物的适宜生长条件。
2.1单因素方差分析和杜奇(Tucky)W检验公式分别为
2.1.1 SS总=ijXij2-ijXij2imi
SS组间=ijXij2mj-ijxij2imi
F=MS组间MS组内=SS组间f组间SS组内f组内
式中个物理量;SS总表示中的差异,SS组间表示A因素各水平间的差异, SS组内 代表处理内部的水平间差异,F代表统计量,f代表自由度。
2.2在试验农作物生长季节时间内,以某一天内相同变化因子如光照强度,大气中不同的浓度不同的条件下进行光合作用速率的测定,在生长期开始阶段用LI-6400XT便携式光合作用测量系统测定光合速率,根据测量数值的结果进行相关性分析与(极)显著性检验,检验哪种气候变化因子情况下发生了显著性的差异,并找出发生显著性差异的因素。
3.检验过程
3.1 建立假设和确定检验水准(a=0.05)
H0;环境中四个不同的浓度下小麦光合作用速率相同;即===
H1;环境中四个不同的浓度下小麦光合作用不同或不全相同
3.2 数据收集及整理表
某日相同的光照强度不同浓度小麦的净光合作用速率(umolco2/mol)
浓度(umolco2/mol) 389.74 487.31 718.28 802.64
7.02 10.79. 8.48 6.48
7.25 8.79 6.26 5.36
7.61 9.30 8.23 6.24
7.09 9.06 9.18 8.43
6.79 8.11 9.49 9.36
6.81. 10.9 7.83 6.97
7.56 11.9 7.34 7.54
8.84 10.8 6.75 6.88
7.11 9.71 7.66 6.74
66.08 89.27 71.22 64.03 290.6
9 9 9 9 36
7.34 9.92 7.91 7.11 ---
487.82 897.44 572.59 466.85 2424.7
3.3进行离差平方和自由度的计算,并列方差分析表确选P值和作出推断结论
方差分析表
变异来源 SS f MS F F0.05 F0.01
组间变异 43.97 3 14.66 13.45 2.90* 4.46**
组内变异 34.94 32 1.09
总变异 78.91 35
* 代表显著差异
**代表极显著差异
对浓度变化因素进行检验,以第一自由度3,第二自由度32查F界值表的F>,拒绝原假设H0,接受H1,可认为四个不同浓度净光合作用速率均有极显著的差别。
3.4进行多重比较,对浓度因素做检验
3.4.1 建立假设
H0;任意两个对比的浓度间小麦光合作用速率相等
H1;任意两个对比的浓度间小麦光合作用速率不等
3.4.2 列出多重比较表
水平 802.64 389.74 718.28 487.31
7.11 7.34 7.91 9.92
487.31 9.92 2.81* 2.58* 2.01*
718.28 7.91 0.80 0.57
389.74 7.34 0.23
802.64 7.11
用两两比较看出,在四种不同浓度下。浓度为718.28 和802.64 ,718.28 和389.74 ,389.74 和802.64之间的小麦光合作用速率值没有显著差异,而487.31和802.64 ,487.31 和389.74 ,487.31和718.28 之间均有显著差异。
4.结论与建议
(1)通过以上的分析检验,大气环境中的变化因子浓度的最佳种植模式实在现有的基础上增加△浓度100 umolco2/mol即大气中浓度在500 umolco2/mol左右对当地区农作物的生产率有所提高,而且浓度的变化影响尤为显著。
(2)通过对西北半干旱地区农作物的净光合作用速率分析,环境的浓度变化影响农作物的生长发育速率,但是从另一方面反应出来温室效应等对农作物的影响不容小视,所以必须通过试验反馈出气候变化对农作物的影响,而且这种影响是长期的,其研究意义深远。
参考文献:
[1]肖国举,李裕等气候变化对春小麦籽粒痕量元素利用率的效率 [j]农林工程学报,2011.27(12);96-104
[2]王润云,张强,杨兴国等。西北干旱区小麦对变暖的响应[j].气候变化研究进展,2005.9(特刊);190-194
[3]张强,李裕等,气候变化与西北地区粮食和食品安全,甘肃气象,2012
[4]韦惠兰等,气候变化对中国半干旱区农民生计影响初探 干旱区资源与环境,2011
[5]张强等,全球气候变化对我国西北地区农业的影响[j].生态学报,2008.28(3);1210-1218
[6]李裕,张强,王润云.气候变化对粮食安全的影响 [M].北京;现代教育出版社,2009.247.
作者简介:
张兵兵(1992年5月)男,苗族,贵州省铜仁地区德江县人。
梁春云(1992年7月)女,壮族,广西壮族自治区柳州市鹿寨县人。