C3植物光合作用日变化的模拟

对前人光合作用-气孔导度耦合模型进行了修正,建立了光合作用-蒸腾作用-气孔导度的耦合模型,它概括了叶片上各主要物理过程和生理过程之间的相互联系和制约关系。 用数值方法研究了不同环境因子（太阳辐射、温度、湿度和风速等）对光合作用、蒸腾作用和气孔导度的日变化及中午降低（midday depression）的影响。 主要结果是:（1）当边界层导度减小时,光合“午睡”加剧,蒸腾作用减弱,但作为反馈调节,气孔导度增加。 （2）气孔导度的最适温度最低,光合作用次之,蒸腾作用最适温度最高。当光合作用中午受到高温的胁迫时,气孔导度下降的幅度最大,光合作用次之,蒸腾作用的降幅最小。一天中,气孔导度降低的持续时间最长,蒸腾作用降低的持续时间最短。（3）空气绝对湿度越低,气孔导度越低,光合午睡越明显。蒸腾作用则决定于饱和水汽压差(Vpd)和气孔导度两个因素的相反的作用。蒸腾作用随Vpd增加而增大,但Vpd超过一定值后,反而使蒸腾作用下降。 （4）当温度在光合最适温度以上时,太阳辐射的增加使叶温增加,引起光合“午睡”的加剧和气孔导度的降低。（5）ci/cs在中午的降低表明气孔的关闭是光合作用“午睡”现象的原因。     

基于PML-V2模型和站点观测数据的植被水利用率及其趋势差异分析

运用基于Penman-Monteith公式改进得到的模型PML-V2,结合12个FLUXNET站点及其对应的叶面积指数数据,进行蒸散发分离,进而计算并分析内禀水利用率(intrinsic water use efficiency, iWUE)和冠层水利用率(canopy water use efficiency, tWUE)的趋势差异。结果表明,在站点尺度上,两种植被水利用率的变化均存在不一致性。对于落叶阔叶林(deciduous broadleaf forests, DBF),i WUE的增幅比tWUE的增幅大,而在常绿针叶林(evergreen needleleaf forests, ENF)中则相反。在DBF中,冠层导度和蒸腾作用趋势的差异可在一定程度上解释两种植被水利用率的趋势差异。通过回归分析发现森林(包括DBF和ENF)的气温和大气CO₂浓度的趋势对tWUE趋势的影响更大。研究结果表明,两种植被水利用率及其趋势存在差异。基于iWUE的研究结果并不能完全反映植被的实际水利用率变化程度,因此也不能全面反映植被与大气的相互作用。本文在站点尺度明确了全球气候变...     

半干旱区春小麦受条锈菌侵染后光合作用和蒸腾作用的变化规律

采用美国CI-301PS型便携式光合作用测定仪,对半干旱区大田春小麦的健康叶片和受条锈菌侵染后病叶的光合作用和蒸腾作用进行活体监测。结果表明：在干旱环境下。受条锈菌侵染后小麦叶片的光合作用和蒸腾作用发生了明显变化,其光合速率比健叶明显降低,而病叶细胞间隙CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率等有所升高,且日变化随病叶严重度的不同而明显不同。受干旱和病原物侵染的双重胁迫,小麦叶片的光合效率显著降低,水分利用率也随之下降。不仅与叶绿素含量的明显下降有关,而且与干旱造成的水分亏缺对小麦体内生理生化代谢造成损伤,碳同化过程受到抑制等有着密切的关系。     

空气干净了，亚马孙受到威胁了

听起来仿佛一个悖论——英国和巴西的气候专家们在《自然》杂志上发表文章说，亚马孙雨林受到了“干净空气”的威胁！亚马孙雨林的贮碳量占陆地生态系统碳总量的1／10；植物的蒸腾作用使雨林中的大量降水进入大气，因此亚马孙雨林在地球气候系统中发挥着至关重要的作用。这篇文章认为，在20世纪70年代到80年代，工厂上方大气中的硫化物颗粒并非一无是处，它通过反射太阳光，     

杭州人工湿地与西溪湿地4种植物光合生理生态比较

比较了夏季杭州植物园观鱼池人工湿地和西溪湿地的4种植物,鸢尾(Iris tectorum)、菖蒲(Acorus cala-mus)、美人蕉(Canna indica)和旱柳(Salix matsudana)的生理生态差异。测定了植物的光饱和曲线,蒸腾速率(Tr),计算了表观光量子效率(AQY)、水分利用效率(WUE)和呼吸速率(Rd)等生理参数。研究发现,夏季人工湿地植物的生长状态优于西溪湿地的植物,最大光合速率和蒸腾速率都是人工湿地大于西溪湿地,而呼吸速率则是西溪湿地大于人工湿地。人工湿地为净化鱼池水的沙基质结构以及间歇式供水条件在净化富营养化水的同时也为其中生长的植物创造了好于自然湿地的生长环境。     

生态护坡对边坡岩土体基质吸力的影响研究

对植被蒸腾作用以及阻滞地表径流作用进行了研究,提出生态护坡对边坡岩土体基质吸力的影响主要有3个方面：(1) 植被的蒸腾作用消耗边坡岩土体中的水分,使边坡体基质吸力升高,对边坡稳定有利;(2) 植被阻滞地表径流,增加降雨入渗量,使边坡体含水率增高,基质吸力降低,对边坡稳定不利;(3) 植被的存在究竟使边坡体基质吸力如何变化以及对边坡稳定是否有利,最终决定于降雨量和雨型。在此基础上,更进一步提出在降雨丰沛、暴雨较多的地区进行生态护坡时,应对边坡体采取防排水处理措施。     

WOFOST模型蒸散过程改进对玉米干旱模拟影响

分别利用优化蒸散计算（PM方案）、作物系数（CC方案）和二者同时优化（PMCC方案）改进WOFOST模型,基于降水适宜年（2012年）和干旱年（2015年和2018年）在辽宁省锦州开展的玉米分期（4月20日、4月30日和5月10日）播种试验资料评价模型改进效果。结果表明：2012年,PM方案可增大潜在蒸散,CC方案在作物系数小（大）于1时使潜在蒸散减小（增大）;3个方案对叶面积指数、地上生物量和土壤湿度模拟几乎不产生影响。2015年,PM方案的拔节后叶面积指数、地上生物量、产量和土壤湿度较原模型明显减小,蒸腾速率在喇叭口期之前增大,之后减小;CC方案在喇叭口期之前蒸腾速率小于原模型,之后大于原模型,其他4个变量略大于原模型。PMCC方案的各变量模拟值介于PM方案和CC方案之间,3个播期模拟精度叶面积指数分别提高6%,21%和3%,地上生物量分别提高8%,8%和14%,产量分别提高66%,63%和66%。2018年,PMCC方案前两播期地上生物量模拟精度分别提高5%和1%,产量模拟精度分别提高32%和5%。PMCC方案可改善模型在干旱条件下的模型性能。     

小兴安岭湿地植物的光合作用日变化研究

对同一区域内两种不同类型森林沼泽的生态环境及生长在其中的植物进行调查和观测,分析讨论两种不同小气候形成的原因及对植物的影响,比较分析两种沼泽中主要植物的气孔导度、Ci/C、蒸腾、光合作用的日进程变化特性。高位沼泽中优势植物小灌木的气孔导度较高,蒸腾及光合速率高;光合曲线表现为双峰型,有明显的“午休”现象,引起“午休”现象的原因是非气孔限制因子;测试条件下高位沼泽植物的饱和光强范围是1 044.24-1 205.43μmoL/(m2·s);低位沼泽优势植物光合日变化曲线表现为单峰型和平展型,无“午休”现象。其中阴生植物蓝靛果忍冬和修氏苔草的光补偿点<18μmoL/(m2·s),低位沼泽林下落叶松和油桦的光合作用限制因子为光照强度不足,而土壤矿质营养贫乏和水的强酸性是高位沼泽中油桦和落叶松光合能力的重要限制因子。     

中国中北部毛乌素沙地沙木蓼耗水特征研究（英文）

本研究于2009年5月至10月采用液流测量系统对沙木蓼的茎干液流变化及其周围的环境因子进行观测。研究表明,6月份树干液流速率最大,白天液流受气象条件影响显著。液流速率与茎粗有关,直径较大的茎比直径较小的茎液流速率高。小于1 m深度土壤水分对液流速率的影响不显著;这可能与植物从深层土壤吸收水分有关。此外,在蒸腾作用和液流增加之间还观察到30-130 min的时滞。这些时间滞后与茎的大小和水分条件有关。通过观察,在晴天时,夜间液流/白天液流的值在0.1-0.4之间变化,但是在雨天时会出现比值大于1.0的情况,说明在雨天时,夜间液流会大于白天液流,造成了显著的水分损失。环境因子对液流有显著的影响,其中太阳辐射和饱和水汽压差分别在白天和夜间对液流速率的影响最大。