气温升高和降水波动对半干旱区春小麦协同影响

The increase of temperature and the fluctuation of precipitation were characteristics of climate changing. It is very important to stimulate effects of climate changing on crops. Some similar researches have been done in the computer stimulation and in the fields stimulate experiment with one control factor. The aim of the project is to study effects of moisture concentrations (-30%、-15%、0、+15%、+30%) and temperature changing (CK、+1.0、2.0、3.0℃) on wheat, using open-warming platform in semiarid areas, Northwest China. physiological ecological characteristics, the source repository, yield and quality, soil moisture changes response on temperatures and precipitation change.Sensitivity and its threshold of wheat were checked under increasing of temperature and fluctuation of precipitation conditions. Influence mechanism of temperature, precipitation on structure and function of wheat will be found by studying the vulnerability of interaction in semiarid areas, Northwest China. And also this project will provide the scientific basis for wheat production with global warming.

气候变化将增加地表平均气温、改变降水格局,气温升高和降水波动是气候变化的基本特征，准确模拟气侯变化对农作物的影响是科学应对的基础。前人在计算机模拟研究和单因子控制田间模拟实验研究方面取得了重要进展。本研究以西北半干旱区春小麦为研究对象，利用开放式增温平台（FATI）,开展春小麦对气温升高（CK、+1.0、+2.0、+3.0℃）和降水波动（-30%、-15%、0、+15%、+30%）双因子协同模拟响应实验。研究半干旱区春小麦生理生化生态特征、源库变化、产量、品质、土壤水分变化等对气温升高和降水变化组合的响应规律。检测未来气温上升和降水波动情景下西北半干旱区春小麦的敏感性指标；分析春小麦对气温上升和降水变化交互作用的脆弱性，探讨复合因子变化对春小麦的影响及调控机理。为西北半干旱区春小麦生产应对全球变化提供科学依据。

气候变化将增加地表平均气温、改变降水格局,气温升高和降水波动是气候变化的基本特征，准确模拟气侯变化对农作物的影响是科学应对的基础。本研究以西北半干旱区春小麦为研究对象，利用开放式增温平台,开展春小麦对气温升高和降水波动双因子协同模拟响应实验。结果表明：春季增温会显著加快半干旱区春小麦出苗速率。降水减少显著缩短了对春小麦营养生长期和生殖生长期。降水减少和增温的协同作用对春小麦地上干物质负面效应显著。地下干物重随增温幅度的升高先增加后下降。1℃增温均有利于拔节期春小麦叶片Pn的提高，而2-3℃增温均限制了光合作用，暖干化不利于拔节期光合的进行。春小麦前期和后期光合速率下降的主要原因分别是气孔因素和非气孔因素。随着增温幅度的增加春小麦荧光参数呈对数函数下降。随着温度的升高春小麦叶片脯氨酸和可溶性蛋白含量上升，而可溶性糖含量则下降。在同一温度条件下降水减少使春小麦叶片脯氨酸含量上升，可溶性糖和可溶性蛋白含量则下降。在降水减少或不变的情况下随着温度的增加春小麦叶片SOD活性下降，在降水增加的情况下SOD活性随着温度的升高现增加后下降，其拐点温度为增温1℃。在2℃增温以内，降水增减对穗粒数影响不明显，在3℃增温时，降水减少显著影响穗粒数。随着增温幅度升高，降水减少对春小麦千粒重的负面影响增大。随着温度的增加，春小麦不孕小穗率呈二次曲线上升。增温导致春小麦严重减产，降水减少20%条件下，增温1 ℃、2 ℃和3 ℃处理产量分别下降12.1%、24.7%、42.7%；降水不变条件下，分别下降8.4%、15.1%、21.8%；降水增加20%条件下，分别下降9.0%、15.5%、22.2%。春小麦籽粒淀粉含量随温度的增加而下降，籽粒蛋白质含量随温度的增加而上升。降水增减或不变的情况下，增温2℃时有利于蚜虫的爆发，但当增温达到3℃时却有抑制作用；春小麦锈病发病率随着温度的升高而上升。以上研究可为西北半干旱区春小麦生产应对全球变化提供科学依据。