RTDK 区域冷害影响水稻单产研究 9787511623430 中国农业科学技术出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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何英彬 著

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• 水稻
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• 农业科学
• 气象灾害
• 低温影响
• 产量研究

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出版社： 中国农业科学技术出版社

ISBN：9787511623430

商品编码：29596921304

包装：平装

出版时间：2015-11-01

基本信息

书名：区域冷害影响水稻单产研究

定价：50.00元

作者：何英彬

出版社：中国农业科学技术出版社

出版日期：2015-11-01

ISBN：9787511623430

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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长期以来，农业自然灾害是我国农业生产率提高的主要障碍，是导致作物单产降低、产量下降*直接因素，对于保障我国粮食安全是巨大威胁。我国地域广阔，耕地数量巨大，在农耕文化史中作物生产经常遇到多种灾害侵扰，如冻灾、旱灾、洪涝灾害、雹灾及虫灾等，且灾害发生时具有受灾面积大、频率高及损失较为严重等特点。由于农业自然灾害的负面影响，它引起了外学者专家的广泛关注。目前，有关农业自然灾害的研究中洪涝和干旱是研究*多的两类灾害，而研究冷害对于农业生产及农作物生产影响的研究并不多，尤其是冷害对于大面积种植水稻的影响研究还很少见。而我国是水稻生产大国，水稻产量的稳定直接关系到国计民生。然而，近些年频繁发生的低温冷害给我国水稻生产带来很大损失，导致水稻大面积减产，严重威胁人民口粮安全，因此水稻冷害也成为当前研究的热点。该研究的特色在于将研究水稻冷害的点状模型与遥感、GIS等空间技术相结合，将遥感手段引入水稻冷害影响水稻单产作物模型，提高了数据获取的效率和计算结果的精度，扩展了作物模型的使用面。该研究在比较水稻全生育期LAI整体拟合和分段拟合度后、根据水稻生长期LAI的变化特征分段拟合逐日水稻LAI。通过研究实现了水稻单产计算结果从田间空间尺度到区域空间尺度的推绎。总之，该著结构严谨、脉络清晰，研究目标、结论明确，是目前该领域研究课借鉴的尚佳之作。

目录

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作者介绍

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何英彬，男，汉族，党员，副研究员，吉林省吉林市人，2001.07―2004.07，中国农业科学院环境工程专业（硕士） 2004.07―2007.07，中国农业科学院农业遥感专业（博士），2004--现在，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所工作，主要从事农业遥感与土地利用研究工作。出版专著5部，在外期刊上发表论文43篇。获北京市科技进步二等奖等奖项1项。目前主持和参加项目包括8项

文摘

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序言

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水稻产量形成机制与环境调控 图书简介 本书深入探讨了水稻产量形成的复杂机制，并着重分析了环境因素对水稻单产的潜在影响。通过多学科的交叉研究，本书旨在为理解和优化水稻生产提供科学依据，以应对日益增长的粮食需求和复杂多变的气候环境。 第一部分：水稻产量形成的基本原理 第一章：水稻的生长发育周期与产量构成要素 1.1 水稻的生长发育阶段划分： 1.1.1 营养生长期： 从播种至孕穗期，是植株积累养分、形成器官的关键时期。重点分析芽的萌发、幼苗的生长、分蘖的发生与发展。 1.1.2 生殖生长期： 从孕穗期至成熟期，是穗的分化、稻谷的形成与灌浆期。详细阐述穗原基的形成、花药和胚珠的发育、授粉结实以及籽粒灌浆的生理过程。 1.1.3 影响生长发育的内在因素： 探讨激素调控（如生长素、赤霉素、脱落酸等）在不同生长发育阶段的作用；基因型对生长发育速率和模式的影响。 1.2 水稻单产的主要构成要素： 1.2.1 穗数： 受分蘖数、无效分蘖的比例以及稻穗的存活率影响。分析影响分蘖发生的因素，如播种密度、养分供应、光照等。 1.2.2 穗粒数： 是单产最主要的决定因素之一。由每穗总粒数和结实率共同决定。深入探讨穗原基分化、小穗分化、颖花发育、授粉、受精以及胚乳形成等过程。 1.2.3 粒重： 受稻谷灌浆的物质积累和籽粒饱满度影响。分析光合产物向籽粒的转运效率、淀粉合成与酶活性、以及灌浆后期养分供应的充足性。 1.2.4 稻谷产量与单产的关系： 建立产量（Y）与穗数（N）、穗粒数（G）和粒重（W）的数学模型（Y = N × G × W），并分析各要素的相对贡献度。 1.3 产量构成要素之间的相互制约与协调： 1.3.1 穗数与穗粒数的关系： 探讨植株在有限的资源条件下，如何在穗数和穗粒数之间进行分配。 1.3.2 穗粒数与粒重： 分析在保证一定穗粒数的前提下，如何实现籽粒的充分灌浆，提高粒重。 1.3.3 整体资源分配的动态性： 强调植株在整个生育期内，资源（光、水、肥、气）的有效利用与分配是决定最终产量的关键。 第二章：光合作用与养分高效利用 2.1 水稻光合作用的生理机制： 2.1.1 光合器官的形成与功能： 分析叶片的光合有效面积、叶片角度、叶绿素含量等对光能捕获效率的影响。 2.1.2 光合速率及其影响因素： 探讨光强、CO2浓度、温度、水分胁迫等对光合速率的影响。 2.1.3 光合产物的分配与转运： 详细阐述光合产物（主要是糖类）的形成、转运途径（韧皮部）以及向穗部籽粒的输送效率。 2.1.4 光合作用与产量形成的关系： 量化光合产物积累量与产量形成各要素之间的相关性。 2.2 氮、磷、钾等主要营养元素在水稻生长中的作用： 2.2.1 氮素： 在叶绿素合成、蛋白质形成、酶活性以及分蘖发生中的关键作用。分析氮素营养不足和过量对产量的影响。 2.2.2 磷素： 在能量代谢（ATP）、核酸合成、授粉结实和籽粒灌浆中的重要作用。 2.2.3 钾素： 在调节水分生理、提高光合产物转运效率、增强植株抗逆性（特别是抗倒伏）中的作用。 2.2.4 其他微量元素： 如铁、锰、锌、硼等在特定生理过程中的功能。 2.3 养分高效利用的生理生化基础： 2.3.1 根系吸收与转运： 根系形态（表面积、分枝）、吸收能力（载体蛋白活性）与养分利用效率。 2.3.2 养分利用效率（NUE, PUE, KUE）： 定义与测算方法。探讨提高养分利用效率的策略，如品种选育、优化施肥技术等。 2.3.3 养分归还与再利用： 分析植株在生育后期，将衰老叶片中的养分转移至籽粒的生理机制。 第二部分：环境因素对水稻单产的影响 第三章：温度胁迫与水稻产量 3.1 高温胁迫： 3.1.1 对水稻生长发育的影响： 营养生长期： 影响分蘖数、叶面积指数，加速生长，可能导致生育期缩短。 生殖生长期： 孕穗期： 影响穗原基分化，降低穗数；诱导败育，降低结实率。 抽穗扬花期： 导致花粉败育、授粉不稔，显著降低结实率。 灌浆期： 加速稻谷灌浆进程，但缩短灌浆时间，导致粒重下降，籽粒不饱满。 3.1.2 高温胁迫的生理生化机制： 活性氧（ROS）的积累： 导致膜脂过氧化，损害细胞结构和功能。 蛋白质变性： 热激蛋白（HSPs）的合成与调控。 光合作用受损： 光系统II（PSII）的损伤，RuBP羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性下降。 激素失调： 如脱落酸（ABA）含量升高，生长素（IAA）含量降低。 3.2 低温胁迫： 3.2.1 对水稻生长发育的影响： 苗期： 延迟发芽，生长缓慢，容易遭受冻害。 分蘖期： 影响分蘖发生，降低有效分蘖数。 孕穗期： 影响穗原基发育，导致小穗败育。 抽穗扬花期： 导致花粉活力下降，授粉不成功。 灌浆期： 延缓灌浆速度，缩短灌浆时间，影响粒重。 3.2.2 低温胁迫的生理生化机制： 膜流动性降低： 影响细胞信号传导和物质运输。 酶活性降低： 影响光合、呼吸和代谢过程。 激素水平变化： 如赤霉素（GA）合成受阻。 糖分积累与冰晶形成： 细胞内外冰晶形成对细胞的机械损伤。 3.3 极端温度事件（霜冻、热浪）对水稻生产的风险评估。 第四章：水分胁迫与水稻产量 4.1 干旱胁迫： 4.1.1 干旱对水稻生育各阶段的影响： 苗期： 影响根系发育，降低分蘖数。 抽穗扬花期： 影响花粉活力和胚珠发育，显著降低结实率。 灌浆期： 限制籽粒灌浆，降低粒重，导致秃尖和瘪粒。 4.1.2 干旱胁迫的生理生化机制： 渗透调节： 可溶性糖、脯氨酸等渗透物质的积累，维持细胞膨压。 气孔关闭： 减少水分蒸腾，但同时也限制了CO2的吸收，降低光合作用。 激素调控： ABA水平升高，诱导气孔关闭和基因表达。 活性氧的积累与抗氧化酶系统： 超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等的响应。 对光合作用的影响： RuBP羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性下降，光系统II（PSII）电子传递受阻。 4.2 淹水胁迫： 4.2.1 淹水对水稻生长发育的影响： 根系缺氧： 影响根系呼吸，阻碍养分吸收，导致根腐病。 地上部生长受阻： 植株矮小，黄化，分蘖减少。 生育后期： 影响灌浆，导致稻谷发芽、霉变。 4.2.2 淹水胁迫的生理生化机制： 根系缺氧： 能量代谢受阻，乙烯（Ethylene）等气体产物积累。 养分吸收受限： 特别是磷的吸收。 光合作用下降： 叶绿素含量减少，气孔导度降低。 4.3 水分利用效率（WUE）及其提高策略。 第五章：光照强度与光周期对水稻产量的影响 5.1 光照强度的作用： 5.1.1 对光合作用的影响： 光照强度是影响光合速率的最直接因素。分析不同生育阶段对光照强度的需求。 5.1.2 对植株形态建成的影响： 影响叶面积的展开，分蘖的发生与生长。 5.1.3 光照不足（阴影）的影响： 导致植株徒长，有效分蘖减少，穗数降低，灌浆不足，粒重下降。 5.1.4 光照过强（灼伤）的影响： 导致叶片损伤，光合功能下降。 5.2 光周期的作用： 5.2.1 水稻的感光性： 绝大多数籼稻和一些粳稻是短日照作物，在特定日照长度下才能抽穗开花。 5.2.2 光周期对生殖生长的调控： 影响从营养生长向生殖生长的转变，以及穗的分化速率。 5.2.3 不同地区和季节的光周期变化对水稻生产的影响。 5.2.4 光周期敏感性与适应性： 不同品种的光周期敏感性差异及其对不同地理纬度适应性的影响。 第六章：CO2浓度与大气成分变化对水稻产量的潜在影响 6.1 二氧化碳（CO2）浓度升高的影响： 6.1.1 CO2施肥效应： 在养分和水分充足的情况下，CO2浓度升高通常能提高光合速率，增加生物量和产量。 6.1.2 CO2浓度升高对光合作用的机制： 提高CO2饱和点，降低CO2补偿点，促进Rubisco酶的羧化反应。 6.1.3 CO2施肥效应的局限性： 氮素限制、水分限制、温度效应、养分质量改变（如蛋白质含量下降）。 6.1.4 对水稻籽粒品质的影响： 蛋白质含量、矿物质含量可能下降。 6.2 其他大气成分的变化： 6.2.1 臭氧（O3）： 地面臭氧污染对水稻叶片产生氧化损伤，降低光合速率，影响产量。 6.2.2 氮氧化物（NOx）： 酸雨的形成，对土壤养分循环和水稻生长产生影响。 6.3 气候变化背景下的CO2和大气成分变化对水稻生产的预测模型。 第三部分：环境胁迫的调控与应对策略 第七章：品种选育与生物技术在提高水稻抗逆性中的作用 7.1 抗逆性品种的选育策略： 7.1.1 遗传多样性挖掘： 利用野生稻、地方品种等丰富的遗传资源。 7.1.2 结合育种： 传统的杂交育种、回交育种等方法。 7.1.3 选择性育种： 根据特定环境条件（如耐高温、耐旱、耐淹等）进行定向选择。 7.1.4 数量性状遗传学（QTL）和基因组选择（GS）： 提高育种效率。 7.2 生物技术在提高抗逆性中的应用： 7.2.1 分子标记辅助选择（MAS）： 快速、准确地鉴定和选择携带有利基因的个体。 7.2.2 转基因技术： 导入抗逆相关基因（如热激蛋白基因、渗透调节基因、抗氧化基因等）。 7.2.3 基因编辑技术（CRISPR/Cas9）： 精准改造水稻基因组，提高抗逆性。 7.3 抗逆生理生化机制的分子基础研究。 第八章：农业栽培技术在缓解环境胁迫中的应用 8.1 耕作与播种技术： 8.1.1 优化播种期： 避开极端温度和降水时期。 8.1.2 播种密度与行距： 影响群体通风透光，减少养分和水分竞争。 8.1.3 覆盖栽培技术： 保持土壤水分，调节地温。 8.2 灌溉与排水技术： 8.2.1 精准灌溉： 根据水稻不同生育阶段的需求，科学供水，提高水分利用效率。 8.2.2 排水措施： 减轻淹水胁迫，保证根系通气。 8.2.3 节水灌溉技术： 如滴灌、喷灌、间歇灌溉等。 8.3 施肥管理： 8.3.1 测土配方施肥： 保证养分供给均衡，提高养分利用效率。 8.3.2 施肥时机与方法： 配合水稻生长需求，分期施用。 8.3.3 生物肥料与有机肥的应用： 改善土壤结构，提高土壤肥力。 8.4 气象灾害预警与应对： 8.4.1 气象信息获取与分析： 利用气象监测数据，预测极端天气事件。 8.4.2 应急管理： 制定灾害应对预案，减轻损失。 第九章：未来展望：可持续水稻生产的挑战与机遇 9.1 气候变化对水稻生产的长期影响预测。 9.2 适应气候变化的水稻生产系统构建。 9.3 智能化农业技术在水稻生产中的应用前景（如遥感、大数据、人工智能）。 9.4 绿色、可持续的农业发展模式。 9.5 国际合作与知识共享在应对全球粮食安全问题中的作用。 本书内容详实，理论与实践相结合，为从事水稻科研、生产、教学及相关领域的读者提供了宝贵的参考信息。它不仅揭示了水稻产量形成的奥秘，更重要的是为如何在复杂多变的环境条件下实现水稻产量稳步增长提供了科学的思路和有效的技术指导。

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这本书的封面设计简洁大气，给我留下了深刻的第一印象。以水稻这种我们日常生活中不可或缺的作物为研究对象，并聚焦于“区域冷害”这样一个具体且重要的农业问题，立刻吸引了我的注意。作为一个对农业发展和粮食安全略有关注的普通读者，我一直很好奇，究竟是什么样的科学研究能够帮助我们应对气候变化带来的挑战，保障水稻的产量。书名中的“RTDK”可能代表着某种特定的模型或技术，这让我充满了探索的欲望，想了解它具体是如何被应用于研究，以及它在量化冷害影响方面的作用。而“单产研究”则直接点明了本书的核心目标，即评估冷害对水稻每亩产量的具体影响程度。这不仅仅是简单的学术探讨，更关乎着农民的生计和国家的粮食储备，因此，这本书的价值不言而喻。中国农业科学技术出版社的品牌也让我对书籍的专业性和严谨性有了信心，期待它能为我揭示一个清晰、深入的科学视角，让我更全面地理解区域冷害对水稻生产的复杂影响，以及科学家们是如何通过严谨的研究来寻找解决方案的。

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拿到这本书，我首先被它所承载的科学深度所吸引。虽然我并非农业领域的专业人士，但“区域冷害”这个词汇本身就勾勒出了一幅画面——在特定的地理区域，气候异常（尤其是低温）对赖以生存的水稻作物造成了难以挽回的损害。这种损害不仅仅体现在收成的颗粒无收，更可能对整个农业生态系统和地方经济产生连锁反应。我特别好奇，书中是如何界定“区域冷害”的，它是否有明确的发生标准和时间范围？“RTDK”这个缩写，我猜测可能是某种数据分析工具或者是一个气候模型，它在识别和量化冷害发生的频率、强度以及空间分布上扮演了怎样的角色？书中对“单产研究”的侧重点，也让我产生了浓厚的兴趣。毕竟，我们常听到“亩产多少斤”，而这本书似乎要深入探讨的是，在遭遇冷害的情况下，这个“多少斤”会打多少折扣，以及这个折扣的数学模型是什么样的。这种量化的研究，对于我们理解风险、制定预警机制和指导农业生产决策，都具有极大的指导意义。我期待书中能够用清晰的语言，将复杂的科学概念和研究方法娓娓道来，让我这个非专业读者也能有所收获。

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我对这本书的兴趣，很大程度上源于对“冷害”这个现象的天然好奇。在我有限的认知里，夏季的高温干旱似乎更容易被人们关注，而“冷害”，特别是发生在水稻生长季的低温，其潜在的破坏力往往被低估。它可能不像一场突如其来的冰雹那样显眼，但其对作物生理发育的滞缓、授粉受精的障碍，乃至最终产量的影响，却是潜移默化且触目惊心的。我很好奇，书中是如何定义“区域性”的？是指某个省份、某个地区，还是更细致的地理单元？“RTDK”是否代表了一种识别这些区域性冷害特征的方法，抑或是一个评估模型？我对“单产研究”部分尤其期待，我希望书中能有具体的案例分析，展示冷害对不同品种、不同生长阶段水稻单产的具体影响数据，以及这些数据是如何通过科学的统计和模型分析得出的。能够深入了解这些细节，对于我们理解农业生产的脆弱性，以及如何通过科学手段来增强其韧性，无疑是至关重要的。这不仅仅是一本学术著作，更可能是一份关于如何守护“饭碗”的科学指南。

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这本书吸引我的地方在于它精准地聚焦于一个极具现实意义的农业科学问题——区域冷害对水稻单产的影响。我们都知道，水稻是全球重要的粮食作物，而气候变化带来的极端天气事件，特别是低温冷害，对水稻的产量和质量构成了严重威胁。我非常好奇，书中是如何界定“区域性”的？是按照行政区划，还是按照气候特征？“RTDK”这个缩写，我猜测可能代表着一套特定的研究方法、一个数据分析平台，或者是一个预测模型，它在评估冷害的发生频率、强度以及对水稻生育期的影响方面，扮演了怎样的关键角色？而“单产研究”，则直接切中了问题的核心。我希望能从书中了解到，冷害是如何从生理、物候等多个层面影响水稻的生长发育，进而导致单产下降的。书中是否会提供具体的量化分析，例如，不同程度的冷害会对水稻单产造成多少百分比的损失？是否会探讨不同水稻品种在面对冷害时的抗性差异？这种深入的科学研究，对于我们理解农业的脆弱性，制定有效的应对策略，以及保障国家粮食安全，都具有非常重要的价值。

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这本书的书名立刻勾起了我的好奇心，尤其是“区域冷害”和“水稻单产”这两个关键词。在媒体报道中，我们常常听到关于极端天气对农业的影响，而“冷害”似乎是一个相对不那么广为人知的概念，但其背后可能蕴含着巨大的经济损失和对农民生计的威胁。我很好奇，书中是如何具体定义和区分不同程度的“冷害”的？“RTDK”这个代号，我猜测可能代表着一项具体的研究技术、一套数据处理方法，或者是一个模型算法，它在科学地量化和评估冷害对水稻单产的影响方面，起到了怎样的核心作用？我对书中可能包含的实证研究部分非常感兴趣，例如，它是否通过分析多年的气象数据和产量数据，来建立量化模型？模型在预测不同程度冷害下的水稻单产损失方面，准确度如何？对于我这样的读者来说，能够通过这本书，更深入地理解气候变化如何以这种“冷”的方式影响着我们赖以生存的粮食作物，以及科学家们是如何运用先进的技术来应对这一挑战，将会是一次非常有意义的学习体验。