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| 1 | 不同株型小麦干物质积累与分配对氮肥响应的动态分析显示文摘为了揭示株型和施氮量对小麦干物质积累与分配动态的影响,通过实施不同株型小麦品种和氮肥处理的田间试验,于主要生育期测定了各处理单株及不同器官干物质积累量,并分别利用Richards和VP方程对其进行拟合。结果表明,适量施氮提高了各株型小麦的干物质平均增长速率(Ra)和最大增长速率(Rmax),缩短了各株型小麦到达Rmax的时间,延长了各株型小麦的缓增持续期(D3)。施氮提高了紧凑型矮秆品种矮抗58、松散型品种淮麦17和中间型品种扬麦12的起始生长势(R0),缩短了上述3种株型小麦的渐增持续期(D1),降低了其到达Rmax时的干物质积累量(WRmax),而紧凑型高秆品种宁麦9号的R0、WRmax和D1与上述3种株型小麦的变化趋势相反。随施氮量的增加,矮抗58和宁麦9号的快增持续期(D2)呈下降趋势,而淮麦17和扬麦12的D2以中氮处理(150kghm-2)最低。施氮降低了淮麦17和扬麦12的叶、穗最大分配比例(Pmax)以及矮抗58和宁麦9号的茎鞘最大分配比例(PSmax),但增加了矮抗58和宁麦9号的叶部和穗部Pmax以及淮麦17和扬麦12的PSmax。施氮降低了宁麦9号、淮麦17和扬麦12的叶分配比例最大下降速率及矮抗58和宁麦9号的穗分配比例最大增长速率,而增加了矮抗58的叶分配比例最大下降速率及淮麦17和扬麦12的穗分配比例最大增长速率,但过量施氮抑制了宁麦9号穗分配比例最大增长速率的增加和扬麦12穗分配比例最大增长速率的下降。施氮对各株型小麦茎鞘分配比例最大增长和下降速率(RSimax和RSdmax)的影响无明显规律。因此,在建立高产小麦栽培技术体系时,应充分考虑到不同株型小麦干物质积累和分配动态对施氮量的响应差异。 | 李国强 汤亮 张文宇 曹卫星 朱艳 | 2009 | 作物学报2009，35，12： | 69 |
| 2 | 水稻冠层光截获与叶面积和产量的关系显示文摘【目的】旨在解析水稻(Oryza sativa L.)冠层光合有效辐射(PAR)截获量及其分布与叶面积和产量的关系。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,设置高、中、低3个施氮水平,构建不同的群体冠层结构,于拔节至成熟期系统测定水稻冠层PAR截获量及其分布、以及叶面积和产量。【结果】水稻群体向上累积叶面积指数的垂直分布呈S型曲线,符合Logistic方程(R2>0.99);抽穗期、抽穗后17d和成熟期的冠层最大叶面积密度分别出现在0.53、0.56和0.60的相对冠层高度左右;随生育进程的推进,冠层上中部的相对叶面积密度呈递增趋势,而冠层下部的相对叶面积密度呈递减趋势。PAR截获率(FIPAR)与向下累积叶面积指数之间的关系可用方程FIPAR=α×(1-e-K×LAI)来定量描述(R2>0.86);消光系数K随生育进程的推进而递减,其日变化表现为早晚较高、中午较低。冠层PAR截获量(AIPAR)随生育进程的推进呈多峰分布,最高峰出现在移栽后58-70d,即孕穗至抽穗期,且随施氮量的增加而增大;在典型晴天下,冠层PAR截获量的日变化呈单峰分布,最大值出现在11:00-13:00。【结论】水稻群体叶面积的垂直分布影响冠层光截获;水稻产量与PAR利用率呈正相关,而PAR转化率随PAR截获量的增加呈先增大后减小的趋势,因此维持一定的漏光损失量对水稻高产有利。 | 李艳大 汤亮 张玉屏 朱相成 曹卫星 朱艳 | 2010 | 中国农业科学2010，43，16： | 55 |
| 3 | 基于OpenGL的小麦形态可视化技术显示文摘形态可视化技术是虚拟植物研究的关键技术之一。本研究以小麦作物为对象,在提出小麦形态可视化技术框架的基础上,首先研究了小麦不同器官的三维几何建模技术,构建了基于器官形态特征参数的几何模型,包括叶、茎秆和麦穗几何模型。用NURBS曲面来模拟叶片和叶鞘;用圆柱体模拟茎秆的节间;并采用组合单器官的方式来构建麦穗模型:用圆柱体模拟穗轴,用椭球体和圆柱体分别模拟小穗的谷粒及小穗枝梗。然后,基于OpenGL图形平台,绘制了小麦器官的三维形态,并提出了颜色渲染、纹理映射、光照处理等真实感图形显示技术;最后,通过耦合小麦植株的拓扑结构模型以及小麦个体之间的相互关系,实现了小麦从器官-个体-群体三个层次的形态可视化,从而为构建可视化小麦生长系统奠定了技术基础。 | 伍艳莲 曹卫星 汤亮 朱艳 刘慧 | 2009 | 农业工程学报2009，25，1： | 43 |
| 4 | 施氮量对不同株型小麦品种叶型垂直分布特征的影响显示文摘在大田生产条件下,以紧凑型高秆品种宁麦9号和矮秆品种矮抗58、中间型品种扬麦12、松散型品种淮麦17为材料,测定并分析了3个施氮水平下不同生育时期的小麦冠层叶型特征,以及开花期小麦叶长和叶宽、单叶面积、茎叶夹角、分层叶面积指数和群体透光率的垂直分布特征。结果表明,小麦叶型特征存在显著的基因型差异,而施氮量的调控作用因叶型性状和生育时期不同而各异。叶片定形后,从植株基部向上,4个小麦品种不同叶位叶片单叶面积呈'升-降-升-降'的变化趋势,而茎叶夹角呈递减趋势。其最大分层叶面积指数所在的相对冠层高度为0.60。从冠层基部向上,群体透光率逐渐增加,符合二次多项式曲线。施氮提高了单叶面积,其中扬麦12和淮麦17的增加幅度较大。施氮提高了各叶位茎叶夹角,且对宁麦9号、淮麦17和扬麦12冠层下部茎叶夹角的调控作用大于冠层上部,而对矮抗58正好相反。施氮提高了各株型小麦品种的分层叶面积指数,降低了群体透光率,但过量施氮条件下,宁麦9号和矮抗58透光率的下降幅度小于扬麦12和淮麦17。各株型小麦品种群体透光率随累积叶面积指数的增加而递减。籽粒产量为N150(150 kg hm-2)>N225(225 kg hm-2)>N75(75 kg hm-2)。施氮显著提高了小麦品种穗数和收获指数,但对千粒重的影响不显著。穗粒数以高氮处理最高,低氮处理其次。籽粒产量、千粒重、穗数、穗粒数和收获指数在4个株型品种间差异显著,籽粒产量为矮抗58>宁麦9号>扬麦12>淮麦17,穗数和穗粒数是造成籽粒产量差异的主要原因。 | 李国强 汤亮 张文宇 曹卫星 朱艳 | 2011 | 作物学报2011，37，1： | 42 |
| 5 | 水稻冠层光截获、光能利用与产量的关系显示文摘以两优培九和武香粳14号水稻品种为材料,在不同栽插密度和施氮水平下进行2年田间试验,研究水稻冠层光合有效辐射(PAR)截获率、光能利用率与水稻产量的关系.结果表明:分蘖期至成熟期,各处理水稻冠层平均PAR反射率为3.45%,其中,分蘖期至抽穗期的冠层反射PAR占冠层总PAR损失的10.90%,显著小于抽穗期至成熟期的22.06%.分蘖期至成熟期的冠层PAR转化率随栽插密度的增加而减少,随施氮量的增加而增大;分蘖期至抽穗期的冠层PAR转化率高于抽穗期至成熟期.在分蘖期至成熟期,冠层PAR利用率随栽插密度和施氮量的增加而增大,各处理中两优培九的平均PAR利用率(1.83g.MJ-1)显著高于武香粳14(1.42g.MJ-1);武香粳14因生育期较长,分蘖期至成熟期的入射PAR及中、高栽插密度处理的PAR截获量均高于两优培九.水稻不同生长阶段冠层PAR截获率和利用率与产量呈显著正相关,PAR转化率与产量也呈正相关,但相关性不显著.因此,在保持较高PAR截获率的基础上提高冠层PAR转化率,进而提高冠层PAR利用率,有利于水稻高产. | 汤亮 朱相成 曹梦莹 曹卫星 朱艳 | 2012 | 应用生态学报2012，23，5： | 44 |
| 6 | 油菜地上部干物质分配与产量形成模拟模型显示文摘利用油菜器官生长与发育进程及环境因子之间的定量关系,构建了基于分配指数的油菜地上部器官干物质分配动态模拟模型.各器官干物质分配指数随着生理发育时间而变化,基因型、播期、氮素及水分水平影响各器官干物质在地上部分配的大小.其中,氮素营养水平对绿色叶片干物质分配影响最大,氮素营养水平越高,绿色叶片分配指数越大;播期影响角果分配指数,晚播的角果分配指数高于早播.模型引入氮素营养指数、水分及播期影响因子来定量油菜各器官在实际生产条件下的分配强度,同时考虑了品种遗传特性的影响.通过不同品种氮肥处理试验建立模型,利用不同品种播期试验资料对模型进行了初步检验,表明模型具有较好的预测性和适用性. | 汤亮 朱艳 鞠昌华 曹卫星 | 2007 | 应用生态学报2007，18，3： | 37 |
| 7 | 基于图像分析方法的水稻根系形态特征指标的定量分析显示文摘利用图像分析方法定量研究水稻根系形态特征指标的变化规律。通过实施不同水氮处理和不同品种的水稻桶栽试验,选用WinRhizo(WR)软件的不同模式(LM和T200)分析根系图像,分别提取根直径范围0~0.30mm和0.25~1.80mm的根系形态数据,并与基于Image-Pro Plus6.0软件(IP)的根直径和不定根长的测量结果进行比较分析;确定了3种水稻品种不同类型根直径的范围;对不同生育时期水稻根长、根体积、根表面积、根系干重和不定根数量等水稻根系形态特征指标变化差异,以及分枝特征进行了分析。结果表明:(1)基于WR软件LM和T200模式下的根直径测量结果与基于IP软件的测量结果之间NRMSE分别为5.44%和10.95%。(2)界定细分枝根直径范围为0.03~0.10mm,扬稻6号(V3)粗分枝根和不定根分别为0.10~0.30mm和0.30~1.65mm,而日本晴(V1)和武香粳14(V2)分别为0.10~0.25mm和0.25~1.40mm,不定根长与IP测量结果进行比较,其NRMSE为10.78%~12.01%。(3)各指标抽穗前增长迅速,之后增长减缓或衰老下降;不同氮肥处理间各指标分蘖至成熟均差异显著,增施氮肥可促进根系生长,明显提高不定根比例;适当控水可促进根系生长,明显提高分枝根比例;品种V3自分蘖期到成熟期各指标均显著高于V1和V2,V1与V2间差异不显著。本研究表明,本方法具有较好的精度和可行性,为推进水稻或其他作物根系的定量研究提供了参考。 | 顾东祥 汤亮 曹卫星 朱艳 | 2010 | 作物学报2010，36，5： | 39 |
| 8 | 水稻冠层光合有效辐射的时空分布特征显示文摘以2个不同株型水稻品种为材料,设置高、中、低3个施氮水平,利用SunScan冠层分析仪于灌浆期系统测定了不同施氮水平下不同株型水稻品种植株形态和冠层内光合有效辐射(PAR)的时空分布状况.结果表明:施氮量对水稻株高、穗弯曲度和茎叶夹角有明显影响;群体叶面积的垂直分布呈中部>上部>下部的分布特征,最大分层叶面积指数(LAI)出现在0.60相对高度处.冠层内平均PAR透光率从顶部向下递减,且在冠层上中部递减迅速,下部递减缓慢;平均PAR透光率随施氮量的增加而递减;平均PAR透光率日变化表现为早晚较低,中午较高;平均PAR透光率随向下累积LAI的增加呈指数递减,群体消光系数K的日变化表现为早晚较高,中午较低,灌浆期的K值介于0.35~0.50.水稻冠层内PAR的三维空间分布表现为冠层上中部水平面上PAR透光率高,光斑面积大;下部水平面上PAR透光率低,光斑少;同一冠层高度水平面上的PAR光强呈不均匀分布.株型紧凑的水稻品种,冠层透光率高,透光率日变化大,群体消光系数小. | 李艳大 汤亮 张玉屏 刘蕾蕾 曹卫星 朱艳 | 2010 | 应用生态学报2010，21，4： | 35 |
| 9 | 作物精确栽培技术的构建与实现显示文摘随着现代作物栽培学与新兴学科领域的交叉与融合,作物栽培管理正从传统的模式化和规范化,向着定量化和智能化的方向迈进。作物精确栽培技术即是将系统科学和信息技术应用于作物栽培学,并对作物栽培学所涉及的对象和过程进行数字化设计、信息化感知、动态化模拟,从而实现作物栽培管理的定量化与精确化。通过多年的探索和实践,基本构建了具有中国特色的作物精确栽培技术体系,重点在作物栽培方案的定量设计、作物生长指标的光谱监测、作物生产力的模拟预测三个方面取得了显著的研究进展,并在试验示范中实现了基于生产因子的作物栽培管理方案优化设计、基于光谱信息的作物生长指标监测诊断、基于生长过程的作物产量品质预测预报。作物精确栽培技术的未来发展将需要深入推进作物栽培学与模拟技术、传感技术、决策技术等的交叉融合,完善适用于单点到区域不同尺度的作物栽培方案精确设计、作物生长状况精确诊断、作物生产力精确预测等关键技术,加强作物精确栽培技术软件系统和硬件产品的开发应用与示范推广,从而促进现代作物栽培管理不断向着智慧化方向迈进。作物精确栽培技术的进一步完善将有助于提升农业生产的管理水平和综合效益,加快农业信息化与现代化的发展进程。 | 曹卫星 朱艳 田永超 姚霞 汤亮 刘小军 倪军 | 2011 | 中国农业科学2011，44，19： | 35 |
| 10 | 水稻地上部干物质积累动态的定量模拟显示文摘选用4个不同株型水稻品种进行不同施氮水平的田间试验,于主要生育期测定植株地上部干物质积累量(DMA),并对DMA及出苗至成熟期累积辐热积(TEP)进行归一化处理,建立了基于相对DMA(RDMA)和相对TEP(RTEP)的水稻相对干物质积累(RDMA)动态模型,进而定量分析了水稻干物质积累过程的动态特征.结果表明:Richards方程能够准确描述水稻地上部干物质积累的动态模式,具有明确的生物学意义,具体方程式为RDMA=1.0157/(1+e3.6329-7.5907×RTEP)1/0.5574,r=0.9938;利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了检验,水稻不同RTEP所对应的DMA观测值与模拟值之间的根均方差为0.86t.hm-2.根据水稻地上部干物质积累速率方程的2个拐点,可将整个干物质积累过程划分为前、中和后期3个阶段,发现水稻干物质最大积累速率及其出现时的相对辐热积和相对干物质积累量分别为2.24、0.56和0.46. | 李艳大 汤亮 陈青春 张玉屏 曹卫星 朱艳 | 2010 | 应用生态学报2010，21，6： | 31 |
| 11 | 不同品种和栽培条件下水稻冠层光合有效辐射传输特征显示文摘【目的】揭示水稻冠层光合有效辐射(PAR)传输特征在不同栽培条件下的变化规律。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,于2009—2010年分别设置不同栽插密度和施氮水平的田间试验,系统测定水稻主要生育时期的冠层结构和PAR传输参数,分析冠层结构和PAR传输参数随生育进程的动态变化规律以及PAR传输参数的日变化规律,并研究入射光散射比例对冠层PAR传输的影响。【结果】栽插密度和施氮量对水稻叶面积指数(LAI)、冠层平均叶倾角和株高有显著影响。冠层PAR透过率、反射率随生育进程先减后增,最小值出现在孕穗至抽穗期;提高施氮量减少了冠层PAR反射率。随生育进程的推进,水稻冠层消光系数(K)逐渐增加,并随栽插密度和施氮量增加而增加,不同条件下的K值随移栽后天数的变化可以用指数递增方程来描述。冠层PAR反射率、截获率和K值的日变化呈向下抛物线状,以正午时刻最小;而PAR透过率则呈相反模式;灌浆期PAR透过率、截获率和K值的日变化幅度明显小于分蘖期和拔节期。消光系数随太阳高度角的变化可以用Doseresp曲线来描述,但受到品种特性和冠层结构的影响。随着入射光散射比例的增加,PAR透过率逐渐减少,K值逐渐增加。【结论】水稻冠层PAR传输特征受栽插密度和施氮量的调控,并存在显著的生育时期变化和日变化规律,同时受入射光散射比例的影响。 | 朱相成 汤亮 张文宇 曹梦莹 曹卫星 朱艳 | 2012 | 中国农业科学2012，45，1： | 32 |
| 12 | 拔节期和孕穗期低温处理对小麦叶片光合及叶绿素荧光特性的影响显示文摘【目的】研究自然温度日变化模式下低温处理对小麦光合及荧光特性的影响。【方法】以温度敏感性不同的2个小麦品种扬麦16和徐麦30为材料,于拔节期和孕穗期在全自动人工气候室中进行4个低温水平和3个低温持续时间的处理,于低温处理期间及低温处理结束后7 d内每天测定小麦第一张全展叶的光合和荧光参数。【结果】低温处理期间,扬麦16和徐麦30叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSII)、光化学猝灭系数(qP)均随温度的降低而下降。拔节期低温处理期间,叶片Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ФPSII和qP随低温持续时间的延长呈先降低后升高的趋势,而孕穗期低温处理期间,则随低温持续时间的延长呈下降趋势。低温处理结束后,除孕穗期T4(Tmin/Tmax/Tavg,-6℃/4℃/-1℃)处理外,其他处理的叶片Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ФPSII、qP和非光化学猝灭系数(NPQ)均可恢复到正常水平。低温胁迫下,相对Pn与相对Fv/Fm、ФPSII、qP呈显著的正相关关系,而与相对NPQ呈显著的负相关关系,且相对Pn与相对ФPSII、qP的相关性要高于相对Fv/Fm和相对NPQ。【结论】低温主要通过降低叶片ФPSII和qP,引起小麦叶片光合速率下降,进而降低小麦干物质积累,最终导致产量下降。 | 刘蕾蕾 纪洪亭 刘兵 马吉锋 肖浏骏 汤亮 曹卫星 朱艳 | 2018 | 中国农业科学2018，51，23： | 33 |
| 13 | 基于形态参数的水稻根系三维建模及可视化显示文摘构建基于形态特征参数的水稻根系几何模型,实现不同生长条件下水稻根系生长动态的三维可视化。本文通过分析水稻根尖生长随生育进程的变化模式,构建了水稻单根三维显示模型,包括根节点初始位置和生长方向的确定以及根轴的空间模拟等;进一步结合水稻根系拓扑结构,以生长度日(GDD)为驱动因子,建立了水稻根系三维重构模型,包括不定根初始发生时间和位置、不定根初始伸展角度、不定根伸长速率、不定根空间分布模型等;然后在Visual C++环境下,结合可视化显示模块、场景控制模块、人机交互界面和数据库模块等,研制了水稻根系三维可视化生长系统,并基于三维可视化生长系统模拟了不同条件下水稻根系的三维形态。研究结果为建立完整水稻植株可视化生长系统奠定了基础,同时也有助于为其他作物根系的可视化研究提供参考。 | 徐其军 汤亮 顾东祥 姜海燕 曹卫星 朱艳 | 2010 | 农业工程学报2010，26，10： | 29 |
| 14 | 水氮处理下不同品种水稻根系生长分布特征显示文摘为明确不同栽培条件下水稻(Oryza sativa)根系生长分布特征,通过不同水氮处理和不同品种的水稻桶栽试验,采用内置根架法,于拔节期和抽穗期取样,获取根系总干重(TRW)、不定根数(ARN)以及各类根(不定根、细分枝根和粗分枝根)的形态指标(长度、表面积和体积),并分析植株根系生长状况和根系分布特征。结果显示:(1)各试验条件下抽穗期各项根系指标较拔节期均呈增长趋势。同一时期,各项根系指标在3个施氮水平间均差异显著,且随施氮量的增加而增加。不同水分处理下,两个时期的ARN在湿润灌溉(W2)与保持水层(W1)之间差异均不显著,而其他指标上W2处理均显著最高;干旱处理(W3)下,仅拔节期的TRW和粗分枝形态指标与W1处理接近,而在其他指标上均显著最低。不同品种间,‘扬稻6号’(V3)的各项根系指标均最高,而‘日本晴’(V1)和‘武香粳14’(V2)间差异不显著。(2)各试验条件下,抽穗期较拔节期根系下扎生长比例增加,多分布于表层(0-5cm)土中;减少氮素和水分供应可提高根系在5cm以下土层中的分布比例,且分枝根反应最为明显;品种V1和V2的深扎根性较V3明显。结果表明,合理施氮与控水可优化水稻不同类型根的生长与分布特征,但需考虑不同品种之间的差异。 | 顾东祥 汤亮 徐其军 雷晓俊 曹卫星 朱艳 | 2011 | 植物生态学报2011，35，5： | 29 |
| 15 | 油菜光合作用与干物质积累的动态模拟模型显示文摘以生理生态过程为基础,构建了油菜光合作用与干物质积累的模拟模型。模型针对油菜特有的生态冠层结构,采用“三层模型”法,即通过对花、角果、叶三层分别计算光能截获和光合作用,利用高斯积分法计算每层的光合量而得出每日的冠层总同化量。模型充分量化了油菜生理年龄、温度、氮素、水分等因子对最大光合速率的影响,同时考虑了维持呼吸与生长呼吸的消耗。利用不同品种、不同播期、不同氮素水平下的干物质积累动态对模型进行了初步验证,结果表明模拟值与观测值吻合度较好,模型具有较强的机理性和预测性。 | 汤亮 朱艳 孙小芳 曹卫星 | 2007 | 作物学报2007，33，2： | 24 |
| 16 | 油菜生育期模拟模型研究显示文摘【目的】以油菜生理生态过程为基础,通过定量分析油菜对温度(包括春化作用)和光周期的反应,构建以生理发育时间为尺度的油菜生育期模拟模型。【方法】每日生理发育时间由每日生理效应累积形成,而每日热效应、春化效应、光周期效应与品种灌浆速率互作共同决定每日生理效应大小。模型通过引入温度敏感性、生理春化时间、光周期敏感性和基本灌浆因子4个参数反应不同油菜品种的遗传差异,从而使得每个油菜品种达到特定生育时期所需生理发育时间恒定。利用不同地点、播期、品种和肥料处理的试验数据对所建模型进行了校正和检验。【结果】播种到抽薹、初花、终花、成熟期的模拟值与预测值RMSE(根均方差)分别为1.37%、1.52%、2.68%和1.12%。【结论】表明模型具有较好机理性和可靠性。 | 汤亮 朱艳 刘铁梅 曹卫星 | 2008 | 中国农业科学2008，41，8： | 24 |
| 17 | 中国主要稻作区水稻生产气候资源的时空特征显示文摘中国地域广大,水稻生产气候资源分布的时空差异给中国水稻生产带来了较高的不确定性。基于中国主要稻作区333个气象台站1961~1970年(1960s)和1996~2005年(2000s)2个10a历史时期的逐日气象资料,使用ANUSPLIN软件包生成栅格化的逐日气象要素表面值;然后基于栅格逐年计算并比较了2个历史时期水稻生育期内主要气候资源(总日照时数、总有效积温、平均气温日较差、总降水量、总降水天数和平均降水强度)的时空分布特征。结果表明,同1960s相比,2000s中国主要稻作区水稻生育期内的平均总日照时数减少了11.93%,东北、西南地区减少的幅度小于中部和南方;平均总有效积温增加了9.40%,东北和西南地区增加的幅度大于中部和南方,但是在中部和南方存在总有效积温减少的地区;平均气温日较差减少了4.86%,东北和西南地区减少的幅度大于中部和南方,但在中部和南方地区亦存在部分增加的区域;总降水量增加了1.59%,平均降水强度增加了3.22%,平均降水强度的变化率在空间分布上与总降水量基本一致,东北地区和宁夏回族自治区总降水量和平均降水强度呈降低的趋势,而中部和南方大部分地区呈增加的趋势;平均总降水天数减少了1.60%,东北地区和中部地区的降低幅度要小于南方沿海地区。该研究结果为进一步分析中国主要稻作区的水稻增产潜力及增产途径提供了技术支撑。 | 姜晓剑 汤亮 刘小军 黄芬 曹卫星 朱艳 | 2011 | 农业工程学报2011，27，7： | 24 |
| 18 | 作物生长模型(CropGrow)研究进展显示文摘农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以'生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发'为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型(CropGrow),包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,构建了基于模型、GIS和RS有效耦合的区域作物生产力预测技术;进一步量化了气候变化、品种更新、土壤改良、措施优化对区域作物生产力形成的影响,拓展了适宜方案生成、理想品种设计、气候效应评估、耕地利用评价以及农业政策制定等应用技术;最后,运用构件化程序设计思想,基于作物生产数据库、作物模型构件库等,集成开发了基于模型的数字化、可视化作物生长模拟系统与决策支持平台,实现了数据管理、参数优化、生长模拟、遥感耦合、区域预测、方案设计、效应评估、安全预警、产品发布等综合功能。未来作物模拟研究将在完善基础数据库的基础上,进一步提升预测能力、量化基因效应、拓展智能决策、耦合多功能模型等,为粮食生产的预测预警、情景效应的量化评估、生产管理的智能决策、作物品种的优化设计等提供数字化支撑,对于保障国家粮食安全和推进数字农业发展具有重要意义。 | 朱艳 汤亮 刘蕾蕾 刘兵 张小虎 邱小雷 田永超 曹卫星 | 2020 | 中国农业科学2020，53，16： | 24 |
| 19 | 连续渐变周期的一维光子带隙结构全能反射器显示文摘采用转移矩阵法设计了一种具有连续渐变周期的一维光子带隙结构全能反射器 ,它在一般材料选取情况下 (如TiO2 /SiO2 ) ,在可见光区能达到几十甚至几百纳米量级的带隙宽度全向反射 研究表明 ,其带隙宽度随着周期数和渐变周期的大小改变而改变 当周期数不断增大时 ,带隙宽度不断增大 ;当渐变周期的大小在一定范围内不断增大时 ,带隙宽度同样不断增大 | 汤亮 袁长胜 陈延峰 祝世宁 | 2004 | 光子学报2004，33，5： | 20 |
| 20 | 采用变速控制力矩陀螺的航天器自适应姿态跟踪和稳定控制研究显示文摘研究以变速控制力矩陀螺群(VSCMGs)为主执行机构的卫星功率/姿态一体化控制(IPACS)问题。针对卫星的三轴稳定控制和相对惯性系的姿态跟踪问题分别设计了两类自适应控制器,二者都考虑了执行机构的动力学特性,并进行了稳定性的证明。其中前者采用相对姿态描述,可以避免三轴稳定飞行中因惯性姿态旋转方向的选择而引起的控制力矩突变;后者采用改进的罗得里格斯参数(MRPs)描述姿态,简化了控制器设计过程并避免了运动学奇异。对姿态误差的描述,前者采用小姿态角假设下的偏差形式,后者采用现时姿态与期望姿态之间的方向余弦矩阵,更具有合理性。设计了能够逃离奇异、并具有轮速平衡功能的VSCMGs的操纵律,并应用磁力矩器为VSCMGs进行动量卸载。最后,通过两个算例进行了仿真,验证了所设计系统的可行性和有效性。 | 汤亮 徐世杰 | 2006 | 航空学报2006，27，4： | 20 |
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