非直角双曲线光合模型的积分及参数灵敏度分析 被引量：3

1

作者 吴元中 段项锁 李临颍 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1993年第4期504-508,共5页

非直角双曲线单叶光合模型对光合反应有更灵敏的响应.将它对叶面积积分,并用于大田干物质计算.其精度比用直角双曲线型的叶面积积分模式有所提高.对光合参数作了灵敏度试验,并指出育种和数值模拟试验中应注意的问题.

关键词 双曲线 光合模型 参数灵敏度 水稻

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软枣猕猴桃的光合模型筛选与光响应特征比较 被引量：9

2

作者 魏炳康 李根柱 +1 位作者 王贺新 娄鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第17期7034-7039,共6页

为探究不同光合响应曲线模型在软枣猕猴桃上的拟合,同时比较不同品种间的光响应特征,利用LI-6400便携式光合仪测定2种软枣猕猴桃雄株‘月山’‘森茂猕雄’及6种软枣猕猴桃雌株‘魁绿’‘LD133’‘赤焰’‘大实(大実サルナシ)’‘贵太郎... 为探究不同光合响应曲线模型在软枣猕猴桃上的拟合,同时比较不同品种间的光响应特征,利用LI-6400便携式光合仪测定2种软枣猕猴桃雄株‘月山’‘森茂猕雄’及6种软枣猕猴桃雌株‘魁绿’‘LD133’‘赤焰’‘大实(大実サルナシ)’‘贵太郎(貴太郎)’‘石榴红’的光合作用-光响应曲线,利用4种光合模型进行拟合,比较并分析不同软枣猕猴桃的光合特性。结果表明:直角双曲线的修正模型-叶子飘模型(YEM)为软枣猕猴桃的最佳光合响应曲线模型。8个品种中,暗呼吸速率Rd的拟合值从小到大的排序是:石榴红<森茂猕雄<月山<贵太郎<大实<魁绿<LD133<赤焰;光饱和点Is的拟合值从小到大的排序是:石榴红<贵太郎<大实<赤焰<LD133<月山<魁绿<森茂猕雄;光补偿点Ic的拟合值从小到大的排序是:森茂猕雄<石榴红<月山<贵太郎<大实<赤焰<魁绿<LD133;而最大净光合速率Pnmax的拟合值从小到大的排序是:石榴红<赤焰<魁绿<贵太郎<LD133<大实<月山<森茂猕雄;初始光能利用率α从小到大排序是:石榴红<LD133<月山<森茂猕雄<魁绿<大实<贵太郎<赤焰。 展开更多

关键词 软枣猕猴桃 光合模型 光合特性 光饱和点 光补偿点

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结球甘蓝的光合模型筛选与光响应特征比较 被引量：4

3

作者 蔡霞 张德军 +4 位作者 郭惊涛 左晋 张洁 李桂莲 孟平红 《种子》 北大核心 2021年第11期117-121,136,共6页

为了探究适宜的结球甘蓝光合模型及光响应特征,采用3种数学模型(非直角双曲线模型、直角双曲线模型、叶子飘新模型)对5个品种结球甘蓝叶片进行拟合。结果表明,在光合有效辐射为700μmol·(m^(2)·s)^(-1)的弱光环境下品种g 5与... 为了探究适宜的结球甘蓝光合模型及光响应特征,采用3种数学模型(非直角双曲线模型、直角双曲线模型、叶子飘新模型)对5个品种结球甘蓝叶片进行拟合。结果表明,在光合有效辐射为700μmol·(m^(2)·s)^(-1)的弱光环境下品种g 5与其他4个品种的净光合速率呈现显著差异。拟合结果显示,3种数学模型拟合光饱和点非直角双曲线模型与直角双曲线模型拟合值误差超过1 000μmol·(m^(2)·s)^(-1),不宜采用其作为拟合甘蓝叶片光响应模型;而叶子飘新模型拟合光饱和点与实测值接近,拟合效果最好,是拟合甘蓝叶片光响应最佳模型。暗呼吸速率的拟合值从小到大的排序为:g 3、g 4、g 2、g 1、g 5;光饱和点的拟合值从小到大的排序为:g 1、g 3、g 2、g 5、g 4;光补偿点的拟合值从小到大的排序为:g 3、g 1、g 2、g 4、g 5;而最大净光合速率的拟合值从小到大的排序为:g 4、g 3、g 2、g 5、g 1;初始量子效率拟合值从小到大的排序为:g 5、g 3、g 2、g 4、g 1。 展开更多

关键词 结球甘蓝 光合模型 光补偿点 拟合精度

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5种光合模型对沙棘属3种植物叶绿素荧光光响应曲线的拟合效果比较分析 被引量：15

4

作者 南吉斌 杨广环 +1 位作者 赵玉文 林玲 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2019年第2期90-96,共7页

为研究3种沙棘一年生实生苗在生长季节的叶绿素荧光动力学特性及光响应变化规律,以云南沙棘、江孜沙棘和肋果沙棘苗木为材料,应用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、单指数方程、双指数方程和直角双曲线修正模型进行光响应曲线拟合,比... 为研究3种沙棘一年生实生苗在生长季节的叶绿素荧光动力学特性及光响应变化规律,以云南沙棘、江孜沙棘和肋果沙棘苗木为材料,应用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、单指数方程、双指数方程和直角双曲线修正模型进行光响应曲线拟合,比较不同模型拟合的荧光参数值与实测值之间差异,以筛选出适合沙棘属植物的叶绿素荧光—光响应模型。并利用筛选出的叶绿素荧光—光响应模型,比较青藏高原3种沙棘叶绿素荧光参数差别。结果表明:(1)直角双曲线修正模型为3种沙棘叶绿素荧光—光响应曲线拟合的最佳模型;(2)沙棘属植物光化学速率(PCR)和电子传递速率(ETR)总体随光照有效辐射(PAR)的增大先上升,当达到最大值时,逐渐下降;光系统—实际光化学速率(PhiPS2)和光系统—有效光化学速率(Fv′/Fm′)随PAR增加而呈下降趋势;云南沙棘的ETR、PCR、PhiPS2和Fv′/Fm′最高;(3)云南沙棘适应光合逆境的能力最强。 展开更多

关键词 叶绿素荧光 光响应曲线 沙棘属 光合模型

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岩溶与非岩溶区典型植物最适光合模型和光合特征研究

5

作者 倪隆康 何文 +2 位作者 黄科朝 顾大形 黄玉清 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期187-194,共8页

为探讨不同生境典型植物光合特征对主要环境因子的响应,选择Ethier&Livingston、Ellsworth和Sharkey等3种光合生化模型拟合我国西南岩溶与非岩溶区8种典型植物的A-Ci曲线。结果表明,用Ethier&Livingston模型拟合的A-Ci曲线要优... 为探讨不同生境典型植物光合特征对主要环境因子的响应,选择Ethier&Livingston、Ellsworth和Sharkey等3种光合生化模型拟合我国西南岩溶与非岩溶区8种典型植物的A-Ci曲线。结果表明,用Ethier&Livingston模型拟合的A-Ci曲线要优于Ellsworth模型和Sharkey模型,拟合方程的决定系数(R2)为0.98~0.99(P<0.01)。从Ethier&Livingston模型拟合的Vcmax和Jmax来看,岩溶区和非岩溶区乡土植物间的差异不显著,但都显著低于外来速生植物尾巨桉(Eucalyptus grandis×E.urophylla)。岩溶区和非岩溶区乡土植物的光合特征参数(Vcmax,25和Jmax,25)均与空气温度和土壤水分含量呈显著相关(P<0.05)。除非岩溶区乡土植物的Jmax,25外,所有植物的光合特征参数与土壤水分拟合方程的R2均低于其与环境温度的,表明环境温度对典型植物Vcmax,25和Jmax,25的影响强于土壤含水量。 展开更多

关键词 岩溶 光合生化模型 光合特征 环境因子

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基于FvCB模型的叶片光合生理对环境因子的响应研究进展 被引量：23

6

作者 唐星林 曹永慧 +1 位作者 顾连宏 周本智 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第19期6633-6645,共13页

为提高叶片光合速率并更好地理解叶片光合生理对环境因子变化的响应机制,FvCB模型(C_3植物光合生化模型)常用于分析不同环境条件下CO_2响应曲线并预测叶片活体内光合系统的内在变化状况。系统介绍了FvCB模型的建立、发展过程和拟合方法... 为提高叶片光合速率并更好地理解叶片光合生理对环境因子变化的响应机制,FvCB模型(C_3植物光合生化模型)常用于分析不同环境条件下CO_2响应曲线并预测叶片活体内光合系统的内在变化状况。系统介绍了FvCB模型的建立、发展过程和拟合方法等基本理论,综述了该模型在叶片光合生理对光、CO_2、水、温度和N营养等环境因子变化的响应机制中的应用研究。为进一步完善FvCB模型并更好地理解叶片活体内光合系统对环境因子变化的响应机制,未来拟加强以下研究:1)羧化速率与光合电子传递速率之间的联系;2)叶肉导度的具体组分及其对FvCB模型参数估计的影响;3)叶片气孔导度和叶肉导度对环境因子变化的调控机制。 展开更多

关键词 C3植物 光合作用 FvCB光合模型 光合生理 环境因子

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光合作用模型在山地森林附生树平藓光合特性研究中的适用性 被引量：1

7

作者 陈曦 刘文耀 +3 位作者 宋亮 武传胜 李苏 卢华正 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期142-145,149,共5页

以哀牢山中山湿性常绿阔叶林生态系统的优势附生苔藓——树平藓(Homaliodendron flabellatum)为研究对象,以非直角双曲线模型、指数方程和直角双曲线修正模型为基础,分别推导出包含CO2摩尔分数和温度因子的3个光合作用综合模型,研究了... 以哀牢山中山湿性常绿阔叶林生态系统的优势附生苔藓——树平藓(Homaliodendron flabellatum)为研究对象,以非直角双曲线模型、指数方程和直角双曲线修正模型为基础,分别推导出包含CO2摩尔分数和温度因子的3个光合作用综合模型,研究了树平藓的光合特性及其与生态因子的关系,对3个综合模型的预测能力进行了检验。结果表明:直角双曲线修正模型对树平藓的预测效果优于其他2个模型,而且该模型能更好地反映附生苔藓植物的光抑制特征及对林下荫蔽生境的适应性。 展开更多

关键词 光合模型 湿性常绿阔叶林 树平藓

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温室茄子(Solanum melongena L.)光合数学模型与光合生化模型模拟分析 被引量：13

8

作者 高志奎 高荣孚 +2 位作者 何俊萍 王梅 钟传飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期2265-2271,共7页

针对植物光合与内外环境因子间的关系以及光合“午睡”现象中的气孔限制与非气孔限制问题,以温室茄子‘茄杂一号’为试材,对叶室温光组合方式下测定的净光合速率Pn对胞间CO2浓度Ci响应曲线,和人工增施CO2处理下测定的Pn日变化进程,进行... 针对植物光合与内外环境因子间的关系以及光合“午睡”现象中的气孔限制与非气孔限制问题,以温室茄子‘茄杂一号’为试材,对叶室温光组合方式下测定的净光合速率Pn对胞间CO2浓度Ci响应曲线,和人工增施CO2处理下测定的Pn日变化进程,进行了光合数学模型和Farquhar、von Caemmerer和Berry的光合生化动力学模型(简称为FvCB模型)模拟分析。采用美国思爱迪生态仪器有限公司的CI-301PS光合作用测定仪进行净光合速率(Pn)、光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)、叶温(Tl)、环境二氧化碳浓度(Ca)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和空气相对湿度(Hr)参数测定。其结果表明,无论是Pn对Ci的响应曲线还是光合日进程中,数学模型对Pn的拟合度明显优于为FvCB模型。因此,通过数学模型可以解析出光合日进程受单一环境因子(PAR、Ta、Ca、Hr)及其复合环境因子的综合影响。然而,FvCB模型模拟结果显示出,温光组合下受Rubisco(即RuBP羧化/加氧酶)数量与活性及动力学特性限制的羧化速率Ac、受RuBP(1,5-二磷酸核酮糖)再生限制的羧化速率Aj以及受TPU(磷酸丙糖)可利用量限制的羧化速率Ap对Ci响应的主控作用呈现交替变化趋势。其交替变化转折点胞间二氧化碳浓度Cicj在强光高温组合中较高,而在弱光低温组合中较低;同时还发现,Cicj和Cijp受叶温的影响强于光照。光合日进程中的FvCB模型模拟分析揭示出,早晨和傍晚弱光下为Aj限制时段;晴天上午和中午前后的充足日照下为Ac限制时段。多云和阴天下Aj的限制时段延长。增施CO2会延长Aj的限制时段,同时相应缩短Ac的限制时段;冬季2次增施CO2的出现了Ap限制时段。 展开更多

关键词 日光温室 茄子 CO2施肥 光合日变化 光合生化模型

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改进指数模型对紫茉莉光合—光响应及CO_2响应适用性研究 被引量：15

9

作者 陈兰英 黎云祥 +1 位作者 钱一凡 权秋梅 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期839-845,共7页

五种模型分别运用于紫茉莉的光合—光响应及CO2响应曲线的拟合,研究其光合效率参数的变化,探讨紫茉莉光合—光响应及CO2响应的最适模型。结果表明:(1)紫茉莉的光合—光响应及CO2响应改进指数模型拟合R2均为0.999,拟合效果优于非直角双... 五种模型分别运用于紫茉莉的光合—光响应及CO2响应曲线的拟合,研究其光合效率参数的变化,探讨紫茉莉光合—光响应及CO2响应的最适模型。结果表明:(1)紫茉莉的光合—光响应及CO2响应改进指数模型拟合R2均为0.999,拟合效果优于非直角双曲线、直角双曲线和直角双曲线修正模型。其饱和光强和最大净光合速率分别为797.299和7.879μmolCO2·m-2·s-1,饱和CO2浓度和最大光合能力分别为1264.447和16.783μmol CO2·m-2·s-1,均与实测值最接近;(2)五个模型拟合和预测的均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE),都是改进指数模型小于其他模型。改进指数模型为紫茉莉光合—光响应及CO2响应曲线的最佳模型,实验结果可为紫茉莉的生理生态应用研究提供参考。 展开更多

关键词 紫茉莉 光合—光响应模型 光合-CO2响应模型

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不同光合光响应模型在雷公藤研究中的应用 被引量：7

10

作者 洪伟 杨细明 +4 位作者 林勇明 吴承祯 陈灿 李键 侯智勇 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第1期29-33,共5页

应用非直角与直角双曲线模型、二项式回归方法及叶子飘光响应曲线模型拟合了雷公藤幼苗的测量数据.结果表明,雷公藤幼苗光合速率与光强之间存在非线性关系.叶子飘光响应曲线模型的拟合效果最佳,相关系数最大,模拟值与实测值最符合;利用... 应用非直角与直角双曲线模型、二项式回归方法及叶子飘光响应曲线模型拟合了雷公藤幼苗的测量数据.结果表明,雷公藤幼苗光合速率与光强之间存在非线性关系.叶子飘光响应曲线模型的拟合效果最佳,相关系数最大,模拟值与实测值最符合;利用该模型重新拟合出雷公藤幼苗的饱和光强为468.98μmol.m-2.s-1,最大光合速率为21.41μmol.m-2.s-1,这些数据与试验测量值较符合;其内禀量子效率为0.076,表观量子效率为0.069,在光补偿点处的量子效率为0.072. 展开更多

关键词 光合响应曲线模型 雷公藤 光合速率 光强

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用光合-蒸散耦合模型模拟冬小麦CO_2通量的日变化 被引量：7

11

作者 王靖 于强 +2 位作者 李湘阁 孙晓敏 朱治林 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2782-2788,共7页

根据 SPAC理论建立了一个冬小麦光合和蒸散的耦合模型。冬小麦 CO2 通量包括冠层光合、呼吸和土壤呼吸。冠层光合采用了 Farquhar光合作用生化模型 ,并通过冠层阻力的参数化将光合作用与蒸腾作用耦合起来。用涡度相关方法观测了 CO2通... 根据 SPAC理论建立了一个冬小麦光合和蒸散的耦合模型。冬小麦 CO2 通量包括冠层光合、呼吸和土壤呼吸。冠层光合采用了 Farquhar光合作用生化模型 ,并通过冠层阻力的参数化将光合作用与蒸腾作用耦合起来。用涡度相关方法观测了 CO2通量 ,对模型进行了验证 ,结果显示模型可以较好地模拟 CO2 通量日变化过程。对模型的敏感性分析发现日间 CO2 通量最敏感的参数是初始量子效率。其次 ,CO2 通量对光响应曲线凸度、CO2 补偿点、凋萎点和叶面积指数的变化也有着较强的敏感性 ;夜间 CO2 通量敏感的参数是最适温度下 展开更多

关键词 光合-蒸散耦合模型 CO2通量 日变化

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CO_2与土壤水分交互作用的番茄光合速率预测模型 被引量：10

12

作者 李婷 季宇寒 +2 位作者 张漫 沙莎 蒋毅琼 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期208-214,共7页

为了实现不同土壤水分管理下的CO_2气肥精细控制,建立了番茄作物不同生长阶段的光合速率预测模型。实验设置了4个CO_2浓度与3个土壤水分条件的交互处理,利用无线传感器网络长期实时监测温室内环境信息,采用LI-6400XT型光合速率仪定时采... 为了实现不同土壤水分管理下的CO_2气肥精细控制,建立了番茄作物不同生长阶段的光合速率预测模型。实验设置了4个CO_2浓度与3个土壤水分条件的交互处理,利用无线传感器网络长期实时监测温室内环境信息,采用LI-6400XT型光合速率仪定时采集作物净光合速率信息;并用BP神经网络分别建立了番茄苗期、花期和果期的光合速率预测模型。预测模型的验证结果表明,对于苗期预测模型,预测值与实测值之间的决定系数R2为0.925;花期预测模型的决定系数R2为0.920,果期预测模型的决定系数R2为0.958;番茄各生长期的光合速率预测模型均具有较高的预测精度。在不同土壤水分条件下改变CO_2浓度,得到的CO_2浓度与光合速率预测曲线与实测值相近,可反映实际土壤水分管理下的CO_2浓度最优值,对指导不同土壤水分条件下CO_2气肥的精细调控具有重要意义。 展开更多

关键词 番茄 温室 无线传感器网络 光合速率预测模型 CO2增施 土壤水分

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基于单色光的植物光合响应曲线及其模型研究 被引量：1

13

作者 王洪 刘银春 +3 位作者 陈美香 邱雯婷 陈雄 郭建 《福建农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期753-760,共8页

【目的】研究不同植物幼苗在多种单色光条件下的光合响应曲线及其数学模型,为植物工厂作物栽培架等现代农业种植设施的研发提供理论依据。【方法】应用植物特征光谱试验方法及其测试系统,获取10种植物幼苗的22种单色光的光合响应曲线;... 【目的】研究不同植物幼苗在多种单色光条件下的光合响应曲线及其数学模型,为植物工厂作物栽培架等现代农业种植设施的研发提供理论依据。【方法】应用植物特征光谱试验方法及其测试系统,获取10种植物幼苗的22种单色光的光合响应曲线;选择红椎与马褂木两个具有代表性的植物,得出对应单色光光合响应曲线的数学模型;根据渐近线型单色光植物光合响应曲线的特点提出准饱和点光强的概念及计算方法,再依据所测定的植物幼苗22种单色光的饱和点光强,比较理论计算值与实际测定值的偏差程度,并以此为基础绘制植物光合作用饱和点曲线。【结果】植物幼苗的光合响应曲线可分为两类,以红椎为代表的一类植物光合响应曲线呈渐近线型,这类曲线没有极值;以马褂木为代表的一类植物光合响应曲线则有拐点,这类曲线有极值。模型计算得到的准饱和点光强与实际测定的饱和点光强具有较高的拟合度,经过对数据的综合处理,获得对应的饱和点曲线和补偿点曲线。【结论】采用植物特征光谱试验方法及其测试系统可以得到植物在单色光条件下的光合响应曲线,揭示了不同植物光合作用的规律及特点。由此提出的植物光合响应数学模型与实测值具有较高拟合度,可作为研究分析植物光合作用现象的重要参考。 展开更多

关键词 植物特征光谱 光合响应曲线 光合响应模型 饱和点光强 饱和点曲线

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不同灌水量下胡杨光合-光响应过程模拟与模型对比研究

14

作者 陈跃萍 武胜利 +2 位作者 史智欣 岳永江 何宇翔 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2023年第1期146-155,共10页

【目的】通过研究胡杨的光响应曲线及光合参数特征,阐明胡杨在不同灌水量下的光合-光响应机制,筛选不同灌水量下不同树龄胡杨的最优拟合模型。【方法】通过Li-6400光合仪测定不同灌水量[无灌水量(CK)、20 kg/株·次(T_(1))、40 kg/... 【目的】通过研究胡杨的光响应曲线及光合参数特征,阐明胡杨在不同灌水量下的光合-光响应机制,筛选不同灌水量下不同树龄胡杨的最优拟合模型。【方法】通过Li-6400光合仪测定不同灌水量[无灌水量(CK)、20 kg/株·次(T_(1))、40 kg/株·次(T_(2))、60 kg/株·次(T_(3))]下3 a、5 a和7 a胡杨的光响应过程,获取光合特征参数,采用4种光响应模型进行拟合分析。【结果】不同模型对胡杨光响应过程及光合参数模拟存在差异,表观量子效率(AQY)拟合采用指数模型(AQY=0.039);直角双曲线修正模型对T_(1)(20 kg)、T_(3)(60 kg)灌水下3 a、7 a胡杨和T_(1)、T_(2)灌水下5 a胡杨Pn max拟合效果最好[Pn max分别为22.83、22.03、22.01、28.78μmol/(m^(2)·s)],直角双曲线和双曲线修正模型对暗呼吸率(Rd)拟合效果相当。5 a和7 a胡杨光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)采用双曲线修正模型,3 a胡杨LCP、LSP采用指数模型拟合效果最佳。【结论】综合平均绝对误差(MAE)、均方根误差(MSE)和决定系数(R2)评价胡杨在不同灌水量的光合响应模拟效果,双曲线修正模型适用于各种灌水条件,拟合优度最高。 展开更多

关键词 胡杨 灌水量 光响应 光合参数 光合模型

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一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较 被引量：197

15

作者 叶子飘 于强 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期771-775,共5页

为了解决传统光合作用光响应模型(如直角双曲线和非直角双曲线模型)中光合速率虽沿着渐进曲线响应光照强度的增加,但拟合植物叶片的最大光合速率却远大于实测值,且无法给出光饱和点等问题。在对传统的光合作用光响应模型进行认真分析,... 为了解决传统光合作用光响应模型(如直角双曲线和非直角双曲线模型)中光合速率虽沿着渐进曲线响应光照强度的增加,但拟合植物叶片的最大光合速率却远大于实测值,且无法给出光饱和点等问题。在对传统的光合作用光响应模型进行认真分析,发现其关键在于未考虑光呼吸的基础上,提出了一个新的光合作用光响应模型,详细讨论了该模型的主要特性,并与传统直角双曲线和非直角双曲线模型进行比较分析。用这3个模型拟合了不同试验条件下冬小麦光合作用光响应,结果表明:新模型较传统的模型更好地模拟不同温度及CO2浓度条件下冬小麦光合作用光响应,包括低光强条件下和光抑制条件下的光响应问题,且可求得最大光合速率、饱和光照强度、光补偿点和暗呼吸速率等。此外,新模型可以合理地描述植物叶片的光抑制,因此新模型具有普遍性。 展开更多

关键词 非直角双曲线模型 直角双曲线模型 光合作用光响应新模型 内禀量子效率 最大光合速率 饱和光照强度

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植被光合呼吸模型在长白山温带阔叶红松林的优化及验证 被引量：3

16

作者 张嘉荣 王咏薇 +2 位作者 张弥 刁一伟 刘诚 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第20期6679-6690,共12页

植被光合呼吸模型(VPRM)关键参数的确定和优化是准确计算生态系统净CO_2交换(NEE)的基础。利用中国通量观测研究联盟(China FLUX)长白山站温带阔叶红松林2005年的通量观测资料,对VPRM的4个参数(最大光能利用率ε_0、光照为半饱和条件下... 植被光合呼吸模型(VPRM)关键参数的确定和优化是准确计算生态系统净CO_2交换(NEE)的基础。利用中国通量观测研究联盟(China FLUX)长白山站温带阔叶红松林2005年的通量观测资料,对VPRM的4个参数(最大光能利用率ε_0、光照为半饱和条件下光合有效辐射值PAR0和呼吸参数(α、β))进行优化,并使用2006年的观测资料对参数优化前后的模拟结果进行评估。结果表明:参数优化后,VPRM能够较好地模拟长白山地区2006年植物生长季NEE的变化。对30min NEE模拟的平均误差为-1.81μmol m^(-2)s^(-1),相关系数为0.72,模拟NEE平均日变化的峰值约为观测值的91%,相关系数为0.97。但在植物非生长季模型对森林NEE的模拟效果较差。模型模拟30min NEE的平均误差为0.39μmol m^(-2)s^(-1),相关系数仅为0.10,并且模拟低估NEE平均日变化白天吸收峰值约82%,日变化模拟值与观测值的相关系数为0.50。通过分析不同天气个例,发现模型可以较好地模拟晴天条件下NEE的变化,而对阴雨天NEE的模拟误差较大。该研究有利于提高VPRM模型对温带落叶阔叶林NEE的模拟能力,对进一步改进区域陆地NEE的模拟具有重要意义。 展开更多

关键词 植被光合呼吸模型 生态系统净CO2交换 参数优化 长白山温带阔叶红松林

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毛竹林下苦参和决明幼苗光合作用光响应模型比较 被引量：8

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作者 高平珍 陈双林 +1 位作者 郭子武 杨清平 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2018年第2期156-163,共8页

[目的]探讨苦参和决明对不同立竹密度毛竹林下光环境的适应规律,为毛竹林下苦参和决明的复合经营提供理论参考。[方法]以毛竹林下种子播种的固氮植物苦参和决明幼苗为试验材料,选择立地条件和经营水平一致,立竹密度为低(1 600±200... [目的]探讨苦参和决明对不同立竹密度毛竹林下光环境的适应规律,为毛竹林下苦参和决明的复合经营提供理论参考。[方法]以毛竹林下种子播种的固氮植物苦参和决明幼苗为试验材料,选择立地条件和经营水平一致,立竹密度为低(1 600±200株·hm-2)、中(2 400±200株·hm-2)、高(3 200±200株·hm-2)3种试验毛竹林,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型4种光合响应模型拟合。[结果]表明:在不同立竹密度的毛竹林下,苦参和决明拟合的均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)值均是直角双曲线修正模型最小,直角双曲线模型最大,MSE、MAE预测值也是直角双曲线模型大于直角双曲线修正模型;4种模型拟合的苦参和决明的初始量子效率(α)、最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)存在差异,苦参和决明在不同立竹密度的毛竹林下4种模型拟合的α值均不同,Pnmax、Rd、LCP总体上是直角双曲线模型最大,直角双曲线修正模型较小,并且只有直角双曲线修正模型可以直接计算出光饱和点(LSP);在一定的光强范围内,除直角双曲线模型外,其余3种模型拟合的苦参和决明净光合速率(Pn)随着光强的增强而增加,但光强超过光饱和点(LSP)后,净光合速率(Pn)随着光强的增强而降低,且不同立竹密度的毛竹林下苦参和决明4种光响应拟合模型的决定系数R2值均是直角双曲线修正模型最大。[结论]不同立竹密度毛竹林下苦参和决明的光响应曲线用直角双曲线修正模型拟合更精确。 展开更多

关键词 光合作用光响应模型 苦参 决明 立竹密度 光合参数

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基于贝叶斯方法的光合作用生化模型参数估计及其在干旱区葡萄上的应用 被引量：2

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作者 朱中华 韩拓 +1 位作者 柳金权 朱高峰 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期876-883,共8页

以无核白葡萄为试材,测定了其在不同季节(6—9月)、不同胞间CO_2浓度下的净光合速率,根据贝叶斯方法,结合蒙特卡罗马尔科夫链算法对光合生化模型参数进行估算,以期获得不同季节的模型参数值,并与最小二乘法所得结果对比,探讨贝叶斯方法... 以无核白葡萄为试材,测定了其在不同季节(6—9月)、不同胞间CO_2浓度下的净光合速率,根据贝叶斯方法,结合蒙特卡罗马尔科夫链算法对光合生化模型参数进行估算,以期获得不同季节的模型参数值,并与最小二乘法所得结果对比,探讨贝叶斯方法在解决高维度复杂模型参数估计问题中的可行性和葡萄光合作用关键参数季节变化规律。结果表明,最大羧化速率(V_(cmax))、最大电子传递速率(J_(max))、磷酸丙糖利用速率(TPU)均有明显的季节变化特性,出现先增后减的趋势,8月达最高,分别为54.30μmol·m^(-2)·s^(-1)、88.45μmol·m^(-2)·s^(-1)和6.56μmol·m^(-2)·s^(-1);9月最小,分别为34.66μmol·m^(-2)·s^(-1)、58.86μmol·m^(-2)·s^(-1)和4.38μmol·m^(-2)·s^(-1)。叶肉导度(g_m)在各个月份波动不大,6—9月分别为5.16μmol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)、5.29μmol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)、5.39μmol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)和5.41μmol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)。与传统的最小二乘法相比,贝叶斯方法估算的V_(cmax)值偏小,J_(max)、TPU和g_m无明显差异。同时贝叶斯方法估计出的模型参数是在考虑参数先验信息的基础上获得的,生化意义更加显著。试验表明,光合作用生化模型(FvCB模型)在应用于光合作用模拟时,应充分考虑其参数的季节变化性;结合蒙特卡罗马尔科夫链算法的贝叶斯参数估计能更有效解决FvCB模型中参数估计问题。 展开更多

关键词 干旱区 葡萄 贝叶斯参数估计 光合作用生化模型 光合作用参数 季节变化

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几种光合作用模型下砂生槐光响应和CO_2响应曲线的比较 被引量：4

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作者 赵玉文 段少荣 +3 位作者 郑雨 南吉斌 王明涛 林玲 《高原农业》 2017年第2期159-165,共7页

利用西藏砂生槐(Sophora moorcroftiana)的光响应数据和CO_2响应数据比较不同光合作用模型拟合的主要光合参数值与实测值的接近程度,筛选最优的砂生槐光合作用模型。用美国Li-Cor公司生产的Li-6400XT便携式光合仪控制光强、CO_2浓度等因... 利用西藏砂生槐(Sophora moorcroftiana)的光响应数据和CO_2响应数据比较不同光合作用模型拟合的主要光合参数值与实测值的接近程度,筛选最优的砂生槐光合作用模型。用美国Li-Cor公司生产的Li-6400XT便携式光合仪控制光强、CO_2浓度等因素,测量了西藏砂生槐的光响应数据和CO_2响应数据。分别用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、双曲线修正模型、指数方程模型、Michaelis-Menten模型拟合这些实测数据,比较分析各模型拟合主要参数间的差异。用直角双曲线修正模型拟合的砂生槐的饱和光强、最大净光合速率、光补偿点分别为1348.48μmol·m^(-2)·s^(-1)、10.73μmol·m^(-2)·s^(-1)、15.81μmol·m^(-2)·s^(-1);砂生槐的饱和CO_2浓度、最大净光合速率、CO_2补偿点分别为1769.63μmol·m^(-2)·s^(-1)、16.34μmol·m^(-2)·s^(-1)、110.27μmol·m^(-2)·s^(-1),均与实测值非常接近,2个拟合曲线的决定系数分别达到0.9982和0.9827,拟合效果优于其它模型。直角双曲线修正模型均能很好地拟合砂生槐的光响应和CO_2响应数据,且可以直接计算出砂生槐的主要光合参数。 展开更多

关键词 光合作用模型 饱和光强 饱和CO2浓度 最大净光合速率 砂生槐

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黄花植株三维动态生长及产量模拟模型 被引量：1

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作者 张悦 李伟佳 +3 位作者 韩志平 张琨 刘佳雯 HENKE Michael 《智慧农业（中英文）》 CSCD 2024年第2期140-153,共14页

[目的/意义]为探究并表达环境因素对黄花各器官生长发育、形态结构和产量的影响,提出一种基于源库关系的黄花植株三维动态生长及产量模拟模型。[方法]以大同地区黄花主要栽培种植品种大同黄花为研究材料,采集黄花叶片、花葶、花蕾等形... [目的/意义]为探究并表达环境因素对黄花各器官生长发育、形态结构和产量的影响,提出一种基于源库关系的黄花植株三维动态生长及产量模拟模型。[方法]以大同地区黄花主要栽培种植品种大同黄花为研究材料,采集黄花叶片、花葶、花蕾等形态数据和叶片光合生理参数,利用功能-结构植物模型(Functional-Structural Plant Model,FSPM)平台的三维建模技术,建立基于云量的室外地表太阳辐射模型及适配黄花的光合作用模型,同时基于黄花源库关系建立黄花光合产物碳分配模型,利用β生长函数构建黄花各器官生长模拟模型,计算黄花生长期内逐日形态数据,最终实现黄花植株三维动态生长及产量模拟。[结果和讨论]采用实测数据对模型进行检验。结果显示,室外地表太阳辐射实测值和模拟值R2为0.87;剩余标准差(Root Mean Squared Error,RMSE)为28.52 W/m^(2),黄花各器官模拟模型实测值和预测值R^(2)为0.896~0.984,RMSE为1.4~17.7 cm;平均花蕾产量模拟R^(2)为0.880,RMSE为0.5 g;整体F值为82.244~1168.533,Sig.值均小于显著水平0.05,表明上述模型拟合度和显著性较好。[结论]模型能够准确地表现黄花植株在3个主要生长时期的生长规律和形态特征,模拟结果与实际情况相符合,表现出较高的可信度。因此,本模型具有理想的模拟效果,足以满足精细农业领域的研究需求。 展开更多

关键词 黄花 源库关系 光合作用模型 形态模型 三维动态生长模拟 产量模拟

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