农田生态系统水、氮耦合效应的量化与模拟

农田水、氮耦合作用是优化农田管理的基础理论，由于水、氮耦合过程及其环境条件（气候、土壤和管理等）的复杂性，以田间试验手段的定性研究很难准确反映其作用机制和过程，研究结果在应用和推广中存在许多问题，目前亟需建立反映农田水、氮耦合效应的指标体系，对其与环境条件的关系进行量化分析，为农田精确管理提供理论支持。本项目以小麦－玉米两熟制为研究对象，采用多站点试验和农业系统模型相结合的研究方法，从土壤（土壤水分渗漏和氮素淋失等）、作物（作物水分和氮素胁迫及其利用效率等）以及气候（降雨等）三方面构建反映农田水、氮耦合效应的生态指标，模拟分析不同气候、土壤和管理条件下农田水、氮耦合效应及其生态指标的时空变化特征，利用多元回归统计方法建立生态指标与环境条件的数量关系，构建农田水、氮管理调控的技术指标。研究结果是田间试验研究的扩展和深入，对于进一步明确农田水、氮耦合作用机制和精确调控有重要的理论和实践意义。