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春玉米持续干旱过程中常用气孔导度模型的比较研究 预览
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作者 王秋玲 周广胜 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第19期6846-6856,共11页
气候变化背景下,干旱频发导致的土壤水分变化将影响气孔导度模型的适用性,进而影响生态系统碳-氮-水循环模拟的准确性。基于春玉米持续干旱田间模拟试验资料,比较了常用气孔导度模型在干旱条件下的模拟效果,评价了土壤水分响应函数对气... 气候变化背景下,干旱频发导致的土壤水分变化将影响气孔导度模型的适用性,进而影响生态系统碳-氮-水循环模拟的准确性。基于春玉米持续干旱田间模拟试验资料,比较了常用气孔导度模型在干旱条件下的模拟效果,评价了土壤水分响应函数对气孔导度模型效果的影响,并探讨了气孔导度模型的适用土壤水分范围。结果表明,在持续干旱过程中,模型模拟效果表现为BBL模型最优,其次是USO模型和BWB模型,Jarvis模型最差;引入土壤水分响应函数,提高了BWB模型和USO模型的模拟效果,而降低了Jarvis模型和BBL模型模拟效果,模型模拟效果表现为USO修正模型最优,其次是BBL修正模型和BWB修正模型,Jarvis修正模型最差。在持续干旱过程中,Jarvis模型和BWB模型的剩余气孔导度较大,而BBL模型和USO模型的剩余气孔导度相对较小,表明BBL模型和USO模型在干旱条件下具有一定的稳定性。基于95%置信区间判断表明:Jarvis模型、BBL模型和USO模型在土壤相对湿度范围为33%—83%条件下适用,而BWB模型的适用土壤相对湿度范围为33%—76%,引入水分响应函数后可在试验条件下适用。研究结果可为干旱条件下选取合适的气孔导度模型以准确模拟陆地生态系统碳循环和水循环提供依据,并为改善农业水资源的有效使用和评估提供支撑。 展开更多
关键词 气孔导度模型 春玉米 持续干旱 水分响应函数 适用性
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最优气孔行为理论和气孔导度模拟 被引量:2
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作者 范嘉智 王丹 +3 位作者 胡亚林 景盼盼 王朋朋 陈吉泉 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期631-642,共12页
气孔调节功能是陆地生态系统碳-水耦合过程中最重要的环节。与即时的气孔导度测量相比,气孔导度斜率能有效地反映气孔导度对CO2浓度、饱和水汽压亏缺和光合作用的敏感性,包含了环境因子对光合作用和临界水分利用效率等的综合影响,为研... 气孔调节功能是陆地生态系统碳-水耦合过程中最重要的环节。与即时的气孔导度测量相比,气孔导度斜率能有效地反映气孔导度对CO2浓度、饱和水汽压亏缺和光合作用的敏感性,包含了环境因子对光合作用和临界水分利用效率等的综合影响,为研究全球变化下陆地生态系统碳-水耦合关系提供了一个简明且综合的框架。气孔导度模型从经验模型、半经验模型发展到机理模型,经过很多学者的改进,但是模型参数的生物学意义和变化规律还不明确。鉴于气孔导度斜率方面研究的重要性和研究的不足,为了加强对气孔导度调节规律的认识,并减少气孔导度模拟的不确定性,该文主要综述了长期以来国内外关于最优气孔行为理论和气孔导度模拟方面的研究成果,其中包括广泛使用的气孔导度模型及参数意义,讨论影响气孔导度斜率的主要因素以及气孔导度机理模型的应用,并对最优气孔行为理论和气孔导度模拟方面的研究做了简单展望。 展开更多
关键词 气孔导度斜率 碳水耦合 最优气孔导度理论 气孔导度模型 临界水分利用效率
西北旱区葡萄园水碳通量耦合模拟 被引量:2
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作者 张彦群 康绍忠 +1 位作者 丁日升 王建东 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期40-50,56共12页
对旱区葡萄园采用MAESTRA模型进行参数化并对其气孔导度子模型进行筛选,模拟了冠层辐射传输和碳同化量积累过程。结果表明PARp最大值集中在冠层顶0.4m深度以上及南侧0.1m深度以外,冠层北侧和中心部位的光强迅速减小。以液流测定结果为... 对旱区葡萄园采用MAESTRA模型进行参数化并对其气孔导度子模型进行筛选,模拟了冠层辐射传输和碳同化量积累过程。结果表明PARp最大值集中在冠层顶0.4m深度以上及南侧0.1m深度以外,冠层北侧和中心部位的光强迅速减小。以液流测定结果为基准,检验了Jarvis系列气孔导度模型的效果。考虑土壤水分影响和引入参考冠层导度的J-Ref子模型使单株蒸腾量的模拟结果(18.34mol·vine-1·h-1)与测定值(17.74mol·vine-1·h-1)之间没有显著偏差。摸清了西北旱区葡萄园的干物质积累过程。干物质积累量模拟值为1 441.0g,仅比实测值高3.8%。模拟值积累曲线斜率滞后于实测值说明当年初葡萄萌芽消耗的碳水化合物并非来自当年光合产物,而是源于上年储存量,该储存量约占当年干物质总积累量的15%。本研究为西北旱区葡萄园冠层辐射传输和水碳通量研究提供了一套简单易行的模拟方法和参数化方案。 展开更多
关键词 MAESTRA模型 冠层辐射传输 气孔导度模型 水碳耦合 干物质积累
作物内禀水分利用效率变化 预览
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作者 赵福年 杨红燕 +5 位作者 王润元 张凯 齐月 陈斐 王鹤龄 赵鸿 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1873-1881,共9页
为探究不同作物类型内禀水分利用效率(IWUE)之间的区别及其环境影响因素,本研究以春玉米科河28和春小麦定西新24为试验材料,通过桶栽和小区试验,设置水分充足和干旱胁迫2个处理,观测玉米、小麦在不同水分和不同气象条件下的叶片光合生... 为探究不同作物类型内禀水分利用效率(IWUE)之间的区别及其环境影响因素,本研究以春玉米科河28和春小麦定西新24为试验材料,通过桶栽和小区试验,设置水分充足和干旱胁迫2个处理,观测玉米、小麦在不同水分和不同气象条件下的叶片光合生理过程并收集文献资料,分析比较C3和C4作物之间,以及不同环境条件下相同作物IWUE的变化特征及气孔导度模型斜率。结果表明,C4作物玉米较C3作物小麦具有更高的IWUE;有利的环境条件下,小麦IWUE较低,而不利的环境条件下,小麦倾向于提高IWUE;生长在湿润区的C3作物IWUE较低,而半干旱区的C3作物IWUE较高;小麦的气孔导度模型斜率高于玉米,同时不利的环境条件及干燥的气候条件下,作物倾向于降低气孔导度模型斜率。综上,作物气孔调节方式具有优化利用水分的功能,在不利的环境条件下,作物的水分利用方式倾向于保守,从而在较小的水分消耗下,获得最大的产出。本研究结果为区域作物品种选择及布局提供了参考依据。 展开更多
关键词 光合速率 干旱半干旱区 水分利用效率 气孔导度模型
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水肥亏缺下水稻叶片气孔导度与光合速率耦合模型 预览 被引量:8
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作者 彭世彰 魏征 +2 位作者 孔伟丽 庞桂斌 高焕芝 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2010年第2期 253-261,共9页
叶片气孔导度.光合速率的耦合模型是作物生理模拟的关键,是估算作物生长及水分利用动态的基础.采用盆栽试验实测资料,建立Leuning—Ball气孔导度模型及其耦合模型,考虑水肥因子对气孔导度、光合速率的影响,引入水稻叶片叶气温差... 叶片气孔导度.光合速率的耦合模型是作物生理模拟的关键,是估算作物生长及水分利用动态的基础.采用盆栽试验实测资料,建立Leuning—Ball气孔导度模型及其耦合模型,考虑水肥因子对气孔导度、光合速率的影响,引入水稻叶片叶气温差、叶绿素相对含量修正气孔导度模型,并进行比较.结果表明,考虑叶气温差、叶绿素相对含量的气孔导度-光合速率耦合模型具有针对水肥限制条件下更高的模拟验证解释能力,针对气孔导度,最大相对误差由125.5%、128.8%分别降至98.2%和126.6%,针对光合速率,平均相对误差由32.3%、74.3%降至20.5%和39.3%,最大相对误差则由331.5%、327.9%降至177.1%和113.4%. 展开更多
关键词 水分亏缺 氮素亏缺 气孔导度-光合速率耦合模型 叶气温差 叶绿素相对含量
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苹果冠层蒸腾作用动态模拟 预览 被引量:8
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作者 高照全 李天红 张显川 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期775-780,共6页
通过构建苹果冠层气孔导度和蒸腾作用综合模型可模拟一般小气候条件下蒸腾速率的动态响应和日变化。其中蒸腾速率利用Penman-Monteith公式来模拟,气孔导度模型根据经验模型构建,蒸腾作用对气孔导度的反馈通过叶片水势和稳态流方程描述... 通过构建苹果冠层气孔导度和蒸腾作用综合模型可模拟一般小气候条件下蒸腾速率的动态响应和日变化。其中蒸腾速率利用Penman-Monteith公式来模拟,气孔导度模型根据经验模型构建,蒸腾作用对气孔导度的反馈通过叶片水势和稳态流方程描述。根据热脉冲补偿方法测定一天中富士苹果树(Malus pumila Mill.)的茎流变化来验证该模型,结果表明实测值和模拟值非常吻合。模拟结果表明蒸腾速率主要是由饱和水气压差和气孔导度驱动,各种小气候因子对冠层蒸腾速率影响不同,并且各因子间还存在显著交互作用。蒸腾速率随净辐射和饱和水气压差的增加而增加,随叶片水势的减小而减小,一天中呈现出单峰曲线。在晴天单位果园面积上最大蒸腾速率约8mmol·m^-2·s^-1,阴天约3mmol·m^-2·s^-1。晴天1株苹果树(叶面积为37.95m2)全天能够蒸发50~70L水,在阴天只蒸发约15L水。 展开更多
关键词 苹果 冠层 蒸腾作用 气孔导度 模型
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