日前,农学和资源环境领域1区Top期刊《Agricultural and Forest Meteorology》在线发表了土地科学与技术学院2018级土地资源系博士生万炜(第一作者)和导师刘忠(通讯作者)等撰写的题为“Spatiotemporal patterns of maize drought stress and their effects on biomass in the Northeast and North China Plain from 2000 to 2019”的论文。
此前,相关联的研究论文“Drought monitoring of the maize planting areas in Northeast and North China Plain”已发表在Elsevier旗下的农学和资源环境领域1区Top期刊《Agricultural Water Management》上。
该系列研究聚焦于中国东北-华北平原旱作区玉米生长季干旱胁迫的时空格局变化及其对玉米生长的影响上:研究首先应用遥感手段提取了玉米种植区,进而基于NDVI时间序列提取了玉米物候期;通过反演的温度-植被干旱指数(TVDI)、实测土壤水分状况和玉米测产数据揭示了不同生育期玉米的干旱胁迫时空演化过程;在此基础上,以反演的玉米生育期净初级生产力(NPP),来表征玉米生育期累积生物量;最后将20年长时间序列的TVDI与NPP相结合,厘定了两个农业大区玉米干旱胁迫的耐受阈值。研究得到合作单位河北省农林科学院旱作农业研究所、中国农业大学吉林梨树实验站和安徽农业大学的大力支持。
玉米物候期划分及相应阶段的需水特征
玉米干旱胁迫与环境因子
东北和华北玉米生物量对干旱胁迫响应的2种概念模型
该系列研究的主要研究亮点如下:
1)将玉米干旱胁迫按照不同物候期进行研究,并揭示了玉米的水分敏感期;
2)将土壤实测体积含水量转化为有效含水量之后,发现作物干旱胁迫与土壤实际有效含水量具有更好的相关性;
3)首次从遥感的宏观视角,刻画了东北春玉米和华北夏玉米生物量对干旱胁迫响应的两种模式,以及干旱胁迫的受限阈值。
该研究成果对大尺度作物干旱遥感监测的方法创新有所裨益,并为应对气候变化背景下的国家粮食安全保障提供科学参考。
相关论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2022.108821
https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106636