青藏高原小麦高产原因的传统解释Word文件下载.docx
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内容包括：
群体密度，群体高度，干物质产量，叶、茎、穗面积，叶仰角，产量结构等。
每10d观测一次，供试品种有3个：
肥麦、藏冬92－66、藏冬90－11。
2结果与分析
2.1观测结果
2.1.1干物质累积速率
传统的解释只能推论出高原地区小麦的干物质累积速率比平原地区高得多。
而观测结果表明事实并非如此。
图1绘出了高原（达孜）两年冬小麦干物质积累的动态变化，由于1996年孕穗期（6月9日）发生了严重的霜冻灾害，造成灌浆至收获期干物质呈负增长趋势，故霜冻后的资料不参与分析。
由图可见，在正常生长情况下，冬小麦返青后麦田累积干物质近似直线上升（虚线），由此得到的日平均干物质累积速率是0.190t/hm2·
d（斜率）。
为与平原地区进行比较，图2绘出了山东禹城两年的观测结果[9]，其日平均干物质累积速率是0.214t/hm2·
d（虚线斜率），高原是平原的89%。
可见，高原小麦干物质累积速率并不高于平原地区。
图1西藏达孜冬小麦干物质积累动态（1994～1995、1995～1996年度）
Fig.1ThedrymattersaccumulationofwinterwheatinDagzeofXizangduring1994～1995and1995～1996
图2山东禹城冬小麦鲁麦8号干物质积累动态[9]（1990～1991、1991～1992年度）
Fig.2ThedrymattersaccumulationofwinterwheatinYuchengofShandongduring1990～1991and1991～1992
由于小麦生长具有较强的地域性，高原与平原的对比难于在品种上统一起来，但可以选择能代表当地高产水平的小麦进行比较。
因为高产就表明品种能够适应当地生境，且受耕作水平的制约小，能较客观地反映自然生态环境对小麦生长的影响。
事实上，无论是高原或平原，高产小麦的干物质产量、生育期都相当稳定，品种差异不明显，可比性强。
由表1的高产资料可见：
青藏高原冬小麦返青（或春小麦出苗）至乳熟期的日平均干物质累积速率一般不超过0.20t/hm2·
d，其中包括创纪录产量15.2t/hm2的高产田在内；
而平原地区产量在7.5t/hm2左右的小麦同生育期的日平均干物质累积速率一般都会超过0.21t/hm2·
d。
高原大部分麦区仅为平原的80%～90%。
可见高原小麦的干物质累积速率略低于平原地区。
表1青藏高原与平原地区高产小麦干物质平均累积速率对比
Table1AcomparisonofproductivityrateofwheatbetweenQinghai-XizangPlateauandplainareas
地区
种植地点
品种
生育期
（d）
籽粒
产量
（t/hm2）
乳熟期干物
质积累量
日平均干物
质累积速率
（t/hm2·
d）
资料来源
青藏高原
西藏达孜
藏冬90-11
返青至成熟
（140）
9.8
27.2
0.19
本试验1995
藏冬92-66
8.8
22.0
0.16
西藏江孜
肥麦
（200）
12.1
30.3
0.15
参考文献6
青海香日德
春小麦高原338
出苗至收获
（143）
15.2
28.7
0.20
参考文献19、20
（141）
13.3
26.7
平原地区
江苏南京
宁麦系列
（90）
-
21.2
0.22
参考文献11
19.7
0.21
河北石家庄
冀麦系列
（84）
7.5
23.5
0.24
参考文献10
7.6
21.8
2.1.2产量结构
虽然高原地区干物质累积速率不高于平原地区，但干物质和籽粒产量却明显高于平原地区。
本试验地土质为壤质沙土，土壤中砾石广布，土层厚度仅15～30cm，保水保肥能力很差，田间管理水平仅为中等，试验结果并不能代表当地最好水平，但1995年产量仍超千斤。
表2对高原与平原地区小麦产量结构特征作了对比，高原小麦产量结构最主要的特点是地上部分干物质产量高，经济系数也不低，因而籽粒产量明显高于平原地区。
表2高原地区与平原地区冬小麦田产量结构比较
Table2AcomparisonofcropyieldcomponentsbetweenQinghai-XizangPlateauandNorthChinaPlain
成穗数
（10hm-2）
穗粒
数
千粒重
（g）
籽粒产量
地上部分生物量（t/hm2）
经济系数
藏冬90-66
411
34
54
0.40
489
0.36
肥麦（1975）
45
51
春小麦高原338（1978）
774
36
56
0.53
春小麦高原338（1977）
687
13.6
28.4
0.48
708
53
13.0
27.1
华北平原
山东禹城
鲁麦8号（1992平作）
496
27
52
7.1
17.9
鲁麦8号（1992套作）
476
29
6.9
16.5
0.42
740
31
35
20.5
0.37
注：
山东、河北、青海和江孜资料分别来源于参考文献9、10、20和23。
2.2高产原因分析
2.2.1入射辐射和群体结构因素
青藏高原太阳辐射强，光合有效辐射（PAR）及有利于光合作用的蓝紫光和黄橙光波段的光量子通量密度比平原地区高[13]，而且小麦的群体结构有利于光能的利用。
林忠辉①1995年对藏冬系列的冬小麦叶片仰角作了测量，认为高原小麦叶片直立性好，利于叶片上下均匀受光，从而使群体能容纳更大的叶面积指数（LAI）。
为进一步证实这一观点，1996年经对拉萨的地方性冬小麦品种作了测量，由图3绘出了灌浆期3个冬小麦品种的叶仰角的分布。
由图可见，藏冬92－66叶仰角分布集中在60～80°
，平均叶仰角为53°
；
藏冬90－11集中在50～90°
，平均叶仰角为56°
肥麦集中在60～90°
，平均叶仰角为60°
。
而平原地区冬小麦冀麦5018同期主要集中在40～70°
，平均叶仰角仅为49°
鲁麦8号在0～90°
几乎呈均匀分布，平均叶仰角约为45°
①。
观测结果证实了高原小麦叶片确实有较好的直立性。
这使得高原小麦最大LAI为平原的1.3～1.6倍[13、19]。
较大的LAI对提高全生育期叶日积（LAD）有重要意义。
图3西藏达孜小麦浆期叶仰角的概率分布
Fig.3Theprobabilityofleafangleforwinterwheatduringthegrain-fillingperiodinDagzeofXizang
问题是，若高原和平原其他条件相同，则高原有利的太阳辐射和群体结构应使得小麦的干物质积累速率高于平原地区，因此，仅考虑这两个有利因素并不能很圆满解释高产原因。
2.2.2CO2密度因素
青藏高原入射辐射、群体结构有利，但小麦干物质积累速率仍然低于平原地区，这只能推论出：
青藏高原小麦的光能利用效率不高，而应远低于平原地区。
这一推论可以从CO2密度因素得到解释：
高原空气稀薄，在海拔3000～4000m范围的地区，大气密度为0.802～0.892kg/m3，为海平面的2/3左右[7]，CO2密度也只有平原的2/3左右[8]；
CO2是光合作用的“源”，密度低会大大降低光合作用的效率。
前人对高原太阳辐射强给予了足够的重视，但对CO2密度低所导致的小麦光能利用率低的问题却没有给予充分的讨论。
本课题同时对西藏地区冬小麦的叶片光合速率进行了大量观测，结果表明，高原小麦旗叶光量子利用效率仅为平原的2/3左右②，这一观测结果完全证实了我们的推论。
2.2.3温度因素
青藏高原地势高峻，年均气温大都低于同纬度地区5℃以上[7],麦类生育期的长短主要受温度影响，温度低，则成熟晚[15];
另外，西藏冬小麦全生育期需要0℃以上积温为2100～2400℃，比我国北方冬小麦所需积温1900～2300℃略高[4]，导致高原小麦生育期延长。
吴东兵等[12]的试验结果也说明了这一点。
本试验的观测结果与大量文献报道表明[16、19、20],青藏高原冬小麦从返青（或春小麦出苗）至收获的时间一般都在140d以上，而平原地区为90d左右[5、14、21]，高原是平原的1.5倍以上。
生育期长不仅使得全生育期小麦群体对太阳辐射的截获时间、光合作用时间延长，而且使得小麦叶片的持绿时间延长、LAD增大。
表3表明，高原地区（达孜）冬小麦返青至乳熟期的LAD大于华北平原，拔节至乳熟期的LAD甚至为平原地区的2倍。
有关研究表明，LAD与籽粒产量有明显的线性关系[18、21]。
表3高原、平原地区冬小麦叶日积（LAD）对比
Table3AcomparisonofwinterwheatLADbetweenQinghai-Xizang
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