秸秆覆盖对不同水分条件下冬小麦-夏玉米农田蒸散规律及调控效应研究的任务书.docx

秸秆覆盖对不同水分条件下冬小麦-夏玉米农田蒸散规律及调控效应研究的任务书
任务书
一、研究背景
冬小麦-夏玉米是我国广泛种植的重要粮食轮作系统，不仅具有丰产高效、能耗低、土壤养分利用效率高等优点，还能改良土壤质量、减缓温室气体排放、提高生态系统服务功能等多种效益。然而，农田蒸散途径和量对作物生长产草影响较大，因此对于不同灌溉水分等条件下的蒸散规律及控制方法的研究，具有重要的理论和实践意义。
目前，全球气候变化不断加剧，气温升高、干旱气候增多，导致灌区土壤水分亏缺、土地荒漠化、作物减产等问题日益突出，特别是秸秆覆盖作为一种新型的田间水分调控与保持技术，在夏季降雨较多或夏玉米期间适时灌溉的条件下，能够大幅度减少作物蒸散散失和地面水汽传输，从而有效提高土壤水分利用效率、改善作物生长质量和产量。本研究旨在探究秸秆覆盖对不同水分条件下冬小麦-夏玉米农田蒸散规律及调控效应的作用机理，为冬小麦-夏玉米生态系统的可持续发展提供科学依据。
二、研究内容
1.不同水分条件下冬小麦-夏玉米农田蒸散规律的研究。
2.秸秆覆盖对冬小麦-夏玉米农田蒸散的控制效应研究。
3.探究秸秆覆盖对作物生产力、土壤质量及生态系统服务功能的影响。
三、研究方法
本研究将采用自然灌溉及不同水分梯度模拟不同的水分条件，建立冬小麦-夏玉米轮作生态系统模型。模型将结合田间观测、气象观测和生理生态分析的方法，研究探究不同水分条件下作物蒸散规律及机理，并探究秸秆覆盖对蒸散的调控效应。同时，通过土壤物理、化学和生物指标对土壤质量进行评估，分析不同管理方式对土壤质量的影响；并结合遥感数据和GIS技术，探究秸秆覆盖对生态系统服务功能的影响。
四、研究意义
1.揭示不同水分条件下作物蒸散规律及调控效应，为冬小麦-夏玉米生态系统的可持续发展提供科学的理论基础。
2.探究秸秆覆盖在不同水分条件下的控制效应，为灌区农业节约用水提供科学技术支持。
3.评估不同管理方式对土壤质量的影响，为土地管理和保护提供理论依据。
4.探究秸秆覆盖对生态系统服务功能的影响，为生态环境保护和管理提供科学支持。
五、研究计划和进度安排
本研究计划为期三年，下面是具体的进度安排：
第一年：进行灌溉调控和模型构建，采集田间数据并进行分析。
第二年：展开模拟实验，研究不同灌溉管理下的蒸散规律和生态系统服务功能。
第三年：分析土壤质量改善效果、生态系统服务效应及农业节水效益，并进行论文撰写和学术交流。
六、预期成果
1.发表高质量论文5篇，其中SCI、SSCI收录论文3篇。
2.结合统计分析方法，建立冬小麦-夏玉米轮作系统模型，可评估作物蒸散量、土壤水分和作物生产力等指标。
3.揭示不同水分条件下秸秆覆盖对农田蒸散的调控效应及其对土壤质量和生态系统服务功能的影响。
4.为灌区农业节约用水、增产增效提供科学依据，并为作物轮作-水分调控技术研究提供基础数据和经验。
七、研究团队
本研究将由资深生态学教授领导，聘请数名博士后、硕士研究生、本科实习生参与。目前研究团队已有长期以来，从事田间观测及气象观测的科研人员，具备对研究目标的实操能力和经验。
参考文献：
Meng,L.,Sun,C.,Liu,J.,&Shao,M.(2016).Spatiotemporalvariabilityofmaizewateruseefficiencyanditscontrollingfactorsinanirrigatedsystem.AgriculturalWaterManagement,173,44-52.
Wang,J.,&Li,F.(2014).Soilwaterdynamicsunderdifferentstrawmulchcoverageinasemiaridagroecosystem.JournalofGeophysicalResearch:Biogeosciences,119(4),1007-1018.
Wu,H.,Zhang,X.,Liu,M.,Li,T.,Wang,H.,Wu,Y.,andWang,E.(2018).Yieldandwateruseefficiencyofwinterwheat-summermaizerotationcropsunderdifferentirrigationregimesandrainwaterconservationpracticesintheNorthChinaPlain,IrrigationandDrainage,67,271-283.
Xu,H.,Sun,H.,Peng,X.,&Chen,P.(2021).EffectsofDifferentWaterRegimesandStrawMulchingonSoilMoistureandCropYieldsinaWinterWheat-Summer