中科院生態(tài)學(xué)模型思考題-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 數(shù)（ MC）比 C4 大；并且 C3 作物的 Tref=20℃， C4 作物的 Tref=25℃，因此 C3 作物的溫度校正系數(shù)（ TC）比 C4 的大，綜上 C3 作物的維持呼吸（ Rn）比 C4 作物的高 。 （ 1） CO2 的流通速率 P（光合速率）可表示為： ()ace s i mk c cP r r r r?? ? ? ? 由公式可以看出，光合效率與 CO2 濃度成正比，當(dāng) CO2 的濃度（ Ca）增加時(shí)，因此作物光合速率也增加。 （ 3）實(shí)際上，大氣中的 CO2 濃度小， 現(xiàn)在大氣中 CO2 的濃度約為 350ppm， 農(nóng)作物光合作用 CO2 的最適濃度 一般約 為 1000ppm，因此提高大氣中的 CO2 濃度，有利于提高作物的光合效率。水稻單葉的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)是 55mg／LCO2(25℃ ，光照＞ 10klx)，其變化范圍隨光照強(qiáng)度而異。植物對(duì)二氧化碳的利用與光照強(qiáng)度有關(guān)，在弱光情況下，只能利用較低的二氧化碳濃度，光合慢，隨著光照的加強(qiáng)，植物就能吸收利用較高的二氧化碳濃度，光合加快 。C， C4 作物）時(shí)維持系數(shù)，即維持作物的正常生長(zhǎng)需要消耗的碳水化合物量； ? = 作物太陽(yáng)輻射反射率（ ）； I0 = 太陽(yáng)總輻射（ MJ m2 d1）； k = 作物消光系數(shù)（多在 ）； L = 作物葉面積指數(shù)； E = 作物 CO2 同化效率 (CO2 ha1/(MJ m2)； T = 日均溫 ? Q10 一般等于 2 ? Tref = 20 186。而當(dāng)作物生長(zhǎng)率達(dá)到最大的時(shí)候，新增生物量不增加作物生長(zhǎng)率，因此作物從指數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性增長(zhǎng)。 （ 2） 長(zhǎng)日照植物：只有在光照長(zhǎng)度大于某一時(shí)數(shù)后才能開(kāi)花，縮短光照時(shí)數(shù)就不開(kāi)花結(jié)實(shí)。 感光性很強(qiáng)：植物當(dāng)光長(zhǎng)超過(guò)或小于臨界光長(zhǎng)時(shí)，就不能進(jìn)行花芽分化，如水稻晚熟種、大豆等。 3） 按不同植物光周期類型，可分為三類：長(zhǎng)日性、短日性和光期鈍感三類： 短 日照作物：只有在光照時(shí)間長(zhǎng)度小于某一時(shí)段才能開(kāi)花，加長(zhǎng)光照時(shí)數(shù)，就不會(huì)開(kāi)花結(jié)實(shí)。 中間性植物：開(kāi)花不受光照時(shí)間長(zhǎng)度的影響。溫度低的時(shí)候，開(kāi)花期長(zhǎng)，溫度高的時(shí)候開(kāi)花期短；溫度與作物的生長(zhǎng)期成正相關(guān)，溫度升高，作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng)；開(kāi)花期與緯度成正相關(guān)，緯度高的地方開(kāi)花期長(zhǎng)。當(dāng)環(huán)境溫度低于最低溫度或 高于最高溫度，生物將受到嚴(yán)重危害，甚至死亡。 大致在開(kāi)花期同化物停止分配給 根 ? 之后的線性生長(zhǎng)期以及衰老階段大部分的同化物分配給生殖器官，如籽粒。當(dāng)土壤供水不足時(shí)，作物通過(guò)調(diào)節(jié)氣孔 大?。p?。﹣?lái)減少蒸騰，氣孔關(guān)閉，阻力變大， 結(jié)果使大氣與作物的 CO2 和 O2 交換減少，導(dǎo)致 CO2 同化降低 。 影響作物蒸騰量的因子主要有：氣候因子、土壤因子、作物本身。 （ 2）溫度溫度對(duì)蒸騰速率的影響很大。強(qiáng)風(fēng)可能會(huì)引起氣孔關(guān)閉，內(nèi)部阻力增大，蒸騰減弱。 三．作物因子：氣孔、作物密度、冠層郁閉度、葉面積指數(shù) （ 1）氣孔： 氣孔關(guān)閉，植物整騰作用幾乎停止，這是植物為了保持體內(nèi)水分的一種適應(yīng)。 （ 2）葉面積指數(shù)：葉面積越大，蒸騰作用越強(qiáng)。在春播作物上應(yīng)用可增溫保墑，抗御春旱。玉米秋種前深耕 29 厘米加深松到 35 厘米，其滲水速度比未深耕松地快 10— 12 倍，較大降水不產(chǎn)生地面徑流，使降水絕大部分蓄于土壤。 利用抗旱保水劑，延長(zhǎng) 土壤水分持續(xù)供應(yīng)。 二．對(duì)于作物而言： 選用節(jié)水高產(chǎn)的良種 因地制宜選用節(jié)水高產(chǎn)作物良種， 合理安排作物布局與品種搭配是作物節(jié)水、 增產(chǎn)、 低耗的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)一些耕作措施，減緩干旱時(shí)期的旱情如延長(zhǎng)蹲苗時(shí)間以錯(cuò)過(guò)旱情期；在限水灌溉條件下，磷肥集中深施效果最 好。 同一作物的不同品種間抗旱性也有較大差異。 抗旱劑：屬抗蒸騰劑，葉面噴灑，能有效控制氣孔的開(kāi)張度，減少葉面蒸騰，有效地抗御季節(jié)性干旱和干熱風(fēng)危害。生態(tài)過(guò)程有時(shí)空尺度，因此研究生態(tài)系統(tǒng)需要尺度擴(kuò)展。由于時(shí)間尺度和空間尺度的變化可以導(dǎo)致結(jié)論的不同，甚至相反。 還可以實(shí)現(xiàn)由單木水平到群體水平耗水的尺度擴(kuò)展。不同尺度的系統(tǒng)之間存在著物質(zhì)、 能量和信息的交換與聯(lián)系 ,正是這種聯(lián)系為尺度轉(zhuǎn)換提供了客觀依據(jù)。 RS 可直接獲取的土壤信息 ? 土壤質(zhì)地 – 不同礦物組成的土壤具有不同的光譜吸收特性 ? 土壤水分 – 不同含水量的土壤具有不同的光譜吸收特 性，土壤水分含量越高，反射率越低 ? 土壤有機(jī)質(zhì) – 有機(jī)質(zhì)含量越高，土壤對(duì)能量的吸收越高 ? 土壤陽(yáng)離子含量 – 例如，含氧化鐵的土壤對(duì)紅光反射率腳高，而對(duì)藍(lán)綠光則吸收增強(qiáng) ? 土壤粗糙度 – 土壤表面越是平整，對(duì)光的反射越強(qiáng) 但是由于植被覆蓋土壤 C 和 N 不能由 RS 估計(jì)，只能大致估計(jì)地表幾個(gè)厘米的土壤含水量。 植物在不同生育階段對(duì) VIS 會(huì)讓 NIR 波段反射率的不同，形成了 NDVI 的季相變化， NDVI 的季相變化 特征就可以反應(yīng)地表植被的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。 由于云的污染、大氣變異性、雙向反射的影響，植被指數(shù)常受擾動(dòng)。這些模型利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行土地覆蓋和植被分類，計(jì)算植被指數(shù)、葉面積指數(shù)(Leaf Area Index， LAI)等陸表參數(shù)和生物物理參數(shù)，或采用基于利用光能利用效率等原理來(lái)估算 NPP。 課件 P5 圖和遙感蒸散方法 ；蒸散與植被指數(shù)的結(jié)合 P67 植物如何響應(yīng)氣候變化？ 氣候變化具有多種不同的時(shí)空尺度 ，相應(yīng)的植被響應(yīng)也存在差異 。作為全球氣候系統(tǒng)的組成部分之一，森林對(duì)現(xiàn)在及未來(lái)的氣候變 化和 碳平衡都具有著重要意義 。 但同 時(shí)有些地區(qū)降水量的增加和水資源利用率的提高又將使森林面積擴(kuò)大并促進(jìn)農(nóng)林業(yè)的 發(fā)展 。氣候變化將使溫帶森林向極地方遷移，但是在干旱的大陸性氣候區(qū)，由于頻繁不斷的減少 的夏 季 干旱 的 影響 ，溫帶 森林 的面 積也 將 減少 。 在 森林 一 苔原交 錯(cuò) 地帶 ，氣溫 升高將 提高 種子 的發(fā) 芽 和 生長(zhǎng) 能力 而 使森林 覆 蓋 面積 有 可能擴(kuò)大
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