一种干旱条件下夏玉米综合恢复力评价方法技术

本发明专利技术公开了一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，包括以下步骤：S1、通过实验获取正常及干旱条件下夏玉米生长指标，统计正常与干旱条件下各生长指标的差异；S2、通过主成分分析法选取各生长指标中夏玉米生长差异变化中的中心成分，并计算相应的权重值；S3、计算各生长指标单因素自适应能力指数；S4、根据各主要生长指标的权重和单因素自适应能力，计算夏玉米的综合自适应能力指数；S5、对干旱条件下夏玉米综合自适应能力进行评价。本发明专利技术可定量评价干旱条件下夏玉米的综合自适应能力，对干旱条件下夏玉米的有效灌溉提供指导，有利于提高农业粮食产量和水分利用效率，为农业干旱风险应对和水资源高效利用提供依据。业干旱风险应对和水资源高效利用提供依据。业干旱风险应对和水资源高效利用提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种干旱条件下夏玉米综合恢复力评价方法


[0001]本专利技术涉及农业防旱抗旱的
，特别是一种干旱条件下夏玉米综合恢复力评价方法。

技术介绍

[0002]夏玉米是我国重要的粮食作物之一，其生长对干旱的影响十分敏感，是最容易受到干旱胁迫的作物，严重干旱会使玉米减产，甚至绝收。在气候变化的影响下，未来发生干旱的频率和严重程度加强，对夏玉米的生长和生产构成严重的威胁，进而影响我国的粮食安全。如何提高玉米在干旱胁迫下的灌溉用水效率显得尤为重要，评价玉米在干旱条件下的自适应能力可为制定农业用水和粮食生产的管理策略提供支撑。
[0003]目前，干旱条件下作物的抗旱性逐渐成为研究热点。有学者将作物经历干旱后自我恢复的能力称为自适应能力，指作物经过干旱胁迫和复水后恢复或超过正常生长的能力。有研究表明虽然干旱会影响玉米的生长发育，但玉米在复水后具有一定的自适应能力，使玉米恢复甚至超出正常生长状态。然而，目前研究多针对玉米某一性状的影响进行研究，尚没有结合各类生长指标，对夏玉米综合自适应能力进行定量评价的指标和方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术的目的是提供一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，包括以下步骤：
[0007]S1、通过实验获取正常及干旱条件下夏玉米生长指标，统计正常与干旱条件下各生长指标的差异；
[0008]S2、通过主成分分析法选取各生长指标中夏玉米生长差异变化中的主成分，并计算相应的权重值；
[0009]S3、计算各生长指标单因素自适应能力指数；
[0010]S4、根据各主要生长指标的权重和单因素自适应能力，计算夏玉米的综合自适应能力指数；
[0011]S5、对干旱条件下夏玉米综合自适应能力进行评价。
[0012]优选的，所述步骤S1具体包括以下内容：
[0013]S11、通过人工降雨设备控制土壤湿度，设置正常和干旱两种实验情景，分别在干旱结束及早后复水时期采集两种情景下夏玉米株高、茎粗、叶面积指数、生物量、叶片碳同位素含量、根表面积、根长、根尖数和夏玉米产量等生长指标数据。
[0014]S12、统计正常与干旱条件下各生长指标的差异，用以下公式表示：
[0015][0016]其中，k为生长指标；t为计算时期，包括干旱结束及早后复水两个时期；D
k，t
为生长指标k在t时期正常与干旱条件下的差异；为生长指标k在t时期正常情景下的指标值；为生长指标k在t时期干旱情景下的指标值。
[0017]优选的，所述步骤S2的具体方法为：假设在干旱结束及早后复水两个时期内共进行了n次重复实验，则以S12中所述的D
k，t
为数据，构建k
×
n矩阵作为输入进行主成分分析，获得由m个生长指标组成的反映夏玉米生长差异变化的主成分(PC1)，并计算相应的权重值λ1，λ2，
…
，λ
m
。
[0018]优选的，所述步骤S3的具体方法为：分别计算各生长指标单因素自适应能力指数，用以下公式表示：
[0019][0020]其中，R
l
为各生长指标单因素自适应能力指数；D0为无干旱胁迫夏玉米与干旱胁迫夏玉米各指标在干旱结束时的差异；D
x
为无干旱胁迫夏玉米与干旱胁迫夏玉米各指标在旱后复水时的差异。
[0021]优选的，所述步骤S4的具体方法为：根据各主要生长指标的权重和单因素自适应能力，计算夏玉米的综合自适应能力指数，用以下公式表示：
[0022]R
Tl
＝λ1×
R
l1
+λ2×
R
l2
+
…
+λ
m
×
R
lm
[0023]其中，R
Tl
为夏玉米的综合自适应能力指数；λ1，λ2，
…
，λ
m
为PC1中各生长指标的权重；R
l1
，R
l2
，
…
，R
lm
为各生长指标的单因素自适应能力指数。
[0024]优选的，所述步骤S5的具体方法为：根据权力要求5中所述的R
Tl
对干旱条件下夏玉米综合自适应能力进行评价，R
Tl
越大代表夏玉米的综合自适应能力越强。同时，当R
Tl
＜0时，夏玉米不能恢复到正常的生长状态；当R
Tl
≥0时，夏玉米能够完全恢复甚至超过正常生长状态。
[0025]本专利技术的有益效果是：定量评价夏玉米的自适应能力，可以干旱条件下夏玉米的有效灌溉进行指导，进而提高农业粮食产量和水分利用效率，为农业干旱风险应对提供科学参考，为干旱条件下水资源高效利用提供了依据。
附图说明
[0026]图1为本专利技术方法的流程图；
[0027]图2正常与干旱条件下各生长指标差异图；
[0028]图3作物综合自适应能力主成分分析图；
[0029]图4夏玉米的综合自适应能力指数。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0031]如图1所示，本实施例中，提供了一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方
法，包括以下步骤：
[0032]S1、通过实验获取正常及干旱条件下夏玉米生长指标，统计正常与干旱条件下各生长指标的差异；
[0033]S2、通过主成分分析法选取各生长指标中夏玉米生长差异变化中的主成分，并计算相应的权重值；
[0034]S3、计算各生长指标单因素自适应能力指数；
[0035]S4、根据各主要生长指标的权重和单因素自适应能力，计算夏玉米的综合自适应能力指数；
[0036]S5、对干旱条件下夏玉米综合自适应能力进行评价。
[0037]所述步骤S1具体包括以下内容：
[0038]S11、通过人工降雨设备控制土壤湿度，设置正常和干旱两种实验情景，分别在干旱结束及早后复水时期采集两种情景下夏玉米株高、茎粗、叶面积指数、生物量、叶片碳同位素含量、根表面积、根长、根尖数和夏玉米产量等生长指标数据。
[0039]S12、如图2所示，统计正常与干旱条件下各生长指标的差异，用以下公式表示：
[0040][0041]其中，k为生长指标；t为计算时期，包括干旱结束(T2时期)及早后复水(T3时期)两个时期；D
k，t
为生长指标k在t时期正常与干旱条件下的差异；为生长指标k在t时期正常情景下的指标值；为生长指标k在t时期干旱情景下的指标值。
[0042]进一步的，如图3所示，所述步骤S2的具体方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过实验获取正常及干旱条件下夏玉米生长指标，统计正常与干旱条件下各生长指标的差异；S2、通过主成分分析法选取各生长指标中夏玉米生长差异变化中的主成分，并计算相应的权重值；S3、计算各生长指标单因素自适应能力指数；S4、根据各主要生长指标的权重和单因素自适应能力，计算夏玉米的综合自适应能力指数；S5、对干旱条件下夏玉米综合自适应能力进行评价。2.根据权力要求1所述的干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下内容：S11、通过人工降雨设备控制土壤湿度，设置正常和干旱两种实验情景，分别在干旱结束及旱后复水时期采集两种情景下夏玉米株高、茎粗、叶面积指数、生物量、叶片碳同位素含量、根表面积、根长、根尖数和夏玉米产量等生长指标数据。S12、统计正常与干旱条件下各生长指标的差异，用以下公式表示：其中，k为生长指标；t为计算时期，包括干旱结束及旱后复水两个时期；D
k,t
为生长指标k在t时期正常与干旱条件下的差异；为生长指标k在t时期正常情景下的指标值；为生长指标k在t时期干旱情景下的指标值。3.根据权力要求1所述的干旱条件下夏玉米综合恢复力评价方法，其特征在于，所述步骤S2的具体方法为：假设在干旱结束及旱后复水两个时期内共进行了n次重复实验，则以S12中所述的D
k,t
为数据，构建k
×
n矩阵作为输入进行主成分分析，获得由m个生长指标组成的反映夏玉米生长差异变化的主成分(PC1)，并计算相应的权重值λ1,λ2,
…
,λ
m
。4.根据权力要求1所述的干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，其特征在于，所述步骤S3的具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁白莎，景兰舒，严登华，王坤，严四英，张善钧，毕吴瑕，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：