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海河流域農田水循環過程與農業高效用水機制（簡體書）
- 系列名：海河流域水循環演變機理與水資源高效利用叢書
- ISBN13：9787030368010
- 出版社：科學出版社
- 作者：康紹忠
- 裝訂／頁數：平裝／329頁
- 出版日：2018/03/12
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商品簡介
海河流域水資源匱乏，而且與人口和耕地分佈、生產力佈局極不匹配，該地區水量供需情況及變化趨勢歷來受人關注。在該流域農業是用水大戶，發展節水高效農業是必然選擇。針對我國海河流域水資源緊缺，面向該區域發展節水高效農業的需求，以認識農田尺度水循環過程與建立農業高效用水理論為核心，通過不同水分環境下SPAC水分運轉與調控理論、作物適度缺水的補償效應和作物水分響應模型等問題的研究，建立作物高效用水調控與非充分灌溉的新理論；通過節水灌溉條件下不同尺度作物需水估算模型及節水潛力計算方法的研究，建立農業高效用水的可控指標體系；通過節水灌溉條件下農田水循環理論及尺度效應的研究，把單點的SPAC水分運行動力學模式擴展為農田尺度水轉化動力學模式，為農田尺度水轉化過程的定量模擬和節水調控提供有力的工具；通過不同節水技術措施節水效果和經濟比較研究，建立水資源有限條件下有利於節水、高效、經濟和對環境友好的農業用水調控新模式，實現我國農業高效用水前沿應用基礎理論的創新，為區域農業水資源高效利用提供科學依據和新的途徑。
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《海河流域農田水循環過程與農業高效用水機制》可供農田水利、水文水資源、生態環境等領域的生產、教學、科研、管理及決策者使用和參考。
書摘/試閱
（2）作物生理生態指標對水分虧缺響應
當植物蒸騰速率超過根系吸水速率，植物就發生了水分虧缺。植物發生水分虧缺的一個最主要因素是土壤有效供水的不足。通過灌溉來彌補這種因為降水不能滿足植物需水要求而產生的水分虧缺是農田水分管理中最重要的一個手段。對于灌溉作物，不僅供水總量對作物生長發育產生影響，而且由于作物不同生育時期對水分虧缺敏感程度不同，因此灌水時間對作物產量和水分利用效率、收獲指數等也產生顯著影響。根據水與作物生長、發育及產量形成間的關系，通過有限水量在作物生育期間的最優分配，提高有限灌溉水量向作物根系吸水轉化和光合產物向經濟產量轉化效率，進而達到高產和高水分利用效率的目的（Fereres and Soriano, 2007; Geerts and Raes, 2009）。
隨著水資源短缺加劇，水分脅迫對作物影響及其提高水分生產效率的機理已成為當前研究熱點，植物高效用水生理調控與非充分灌溉理論研究不斷深入，補水調控（灌溉調控）已由傳統的豐水高產型灌溉轉向節水優產型灌溉（ Du et al.，2010）。大量研究結果表明，植物各個生理過程對水分虧缺反應各不相同，而且水分脅迫可以改變光合產物分配。同時一些研究還表明，水分脅迫并非完全是負效應，特定發育階段、有限水分脅迫對提高產量和品質是有益的。很多研究結果證明作物在某些階段經受適度水分脅迫，對于有限缺水具有一定的適應性和抵抗性效應。一般認為，植物在水分脅迫解除后，會表現出一定的補償生長功能。在某些情況下，水分虧缺不僅不降低作物的產量，反而能增加產量、提高水分利用效率。水分虧缺對作物生長過程的影響順序是：生長－氣孔—蒸騰－光合－運輸。作物的生長對水分虧缺最敏感，而物質運輸對水分虧缺反應遲鈍，如一定程度的土壤干旱可以促進小麥的灌漿過程，提高其經濟系數，只有持續干旱才會使物質運輸受到抑制（山侖，2003）。
作物的生理過程對水分虧缺的反應與生長對水分虧缺的反應不同，生長對水分虧缺很敏感，而作物的一些生理過程對水分虧缺有一個閾值反應，只有當水分虧缺達到一定程度時，作物的生理過程才受到影響。如圖3—5所示為冬小麥氣孔阻力、葉片水勢、光合速率對土壤水分變動的閾值反應。氣孔最主要的一個特征是可以開閉，水分使保衛細胞發生漲縮改變氣孔大小。當作物吸水不能滿足蒸騰需水要求時，保衛細胞通過調整其膨壓而調節氣孔的開關程度。但是當葉水勢或土壤有效含水量在一定界限值以上時，氣孔的開度不受這些因素的影響。只有當這些因素低于一定的界限值時，氣孔開度才受到影響，并在很窄的土壤含水量或葉水勢變化范圍內關閉。如圖3—5所示，在一定土壤水分范圍內，冬小麥氣孔阻力基本維持穩定狀態，在土壤水分降低到一定程度時，氣孔阻力隨著土壤含水量的降低而明顯增加。圖3—5顯示當土壤重量含水量高于16%時（相當于占田間持水量的68%），氣孔阻力維持一個比較恒定的狀態。在此界限值以下，隨著含水量降低，氣孔阻力明顯增加。
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