中科院生態(tài)學(xué)模型思考題-在線瀏覽
2025-02-27 09:27本頁面
【正文】 （ 3）實際上，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。如果二氧化碳濃度 更低，光合速率急劇減慢。水稻單葉的二氧化碳補償點是 55mg／LCO2(25℃ ，光照＞ 10klx)，其變化范圍隨光照強度而異。當(dāng)光強，光合顯著大于呼吸，二氧化碳補償點就低。植物對二氧化碳的利用與光照強度有關(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，植物就能吸收利用較高的二氧化碳濃度，光合加快 。 吸收的總有效光： ? ? ? ?e Lkabs II ???????? 0? 總同化量： absg IEA ?? TC 為溫度（ T）校正系數(shù)： ?????? ?? 1010 TrefTQTC 維持呼吸消耗： WMCTCRm ??? 作物生長率： ?????? ???? mg RACV Fdtdw 4430 ? MC（ kg CH2O kg1 DM）是標(biāo)準溫度（ 20 186。C， C4 作物）時維持系數(shù)，即維持作物的正常生長需要消耗的碳水化合物量； ? = 作物太陽輻射反射率（ ）； I0 = 太陽總輻射（ 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。C (熱帶， C4 作物） ? CVF = 碳水化合物轉(zhuǎn)化為干物質(zhì)系數(shù)（ kg DM kg1 CH2O），與作物類型即淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪含量有關(guān) 作物生長模擬（二） 1． 作物在早期階段，生物量一般成指數(shù)增長，而在中期階段則成線性增長，為什么 ? 作物在早期是 指數(shù)生長階段；一般生物量低于 100 g m2（ 1000 kg ha1) 時，作物生物量呈指數(shù)增長 。而當(dāng)作物生長率達到最大的時候，新增生物量不增加作物生長率，因此作物從指數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性增長。 2．簡要說明長日照和短日照植物的主要差別 按不同植物光周期類型，可分為三類：長日性、短日性和光期鈍感三類 . （ 1） 短日照作物：只有在光照時間長度小于某一時段才能開花，加長光照時數(shù)，就不會開花結(jié)實。 （ 2） 長日照植物：只有在光照長度大于某一時數(shù)后才能開花，縮短光照時數(shù)就不開花結(jié)實。 3．簡要說明影響作物發(fā)育速度的因素 作物發(fā)育速度：取決于有效溫度和日照長度 一． 日照長度對作物發(fā)育速度的影響： 1）日照長度與光合系數(shù) Fpr 的關(guān)系（圖 P9）：對于長日照植物，低于 10h 時， Fpr 小，作物不正常發(fā)育；高于10h， Fpr 增加，作物開始正常發(fā)育，到 12h， Fpr=1，作物正常發(fā)育，而短日照剛好相反。 感光性很強：植物當(dāng)光長超過或小于臨界光長時，就不能進行花芽分化，如水稻晚熟種、大豆等。一般多為中熟品種。 3） 按不同植物光周期類型，可分為三類：長日性、短日性和光期鈍感三類： 短 日照作物：只有在光照時間長度小于某一時段才能開花，加長光照時數(shù)，就不會開花結(jié)實。 長日照植物：只有在光照長度大于某一時數(shù)后才能開花，縮短光照時數(shù)就不開花結(jié)實。 中間性植物：開花不受光照時間長度的影響。 二． 溫度對作物發(fā)育速度的影響： 1） 植物生長發(fā)育對溫度非常敏感 。溫度低的時候，開花期長，溫度高的時候開花期短；溫度與作物的生長期成正相關(guān)，溫度升高，作物生長期延長；開花期與緯度成正相關(guān)，緯度高的地方開花期長。 2） 溫度對生物的作用可分為最低溫度、最適溫度和最高溫度，即生物的三基點溫度。當(dāng)環(huán)境溫度低于最低溫度或 高于最高溫度，生物將受到嚴重危害，甚至死亡。另外溫度對生物發(fā)育（尤其是植物）的影響還存在有效積溫法則 。 大致在開花期同化物停止分配給 根 ? 之后的線性生長期以及衰老階段大部分的同化物分配給生殖器官，如籽粒。 5．一般來講，作物 CO2 實際同化量與潛在同化量的比等于實際蒸騰量與潛在蒸騰量的比（即 A/Ap = Ta/Tp), 請簡要說明原因 主要是由于葉片與大氣進行 CO2 的交換與 H2O 的蒸發(fā)是經(jīng)過同一個氣孔的。當(dāng)土壤供水不足時，作物通過調(diào)節(jié)氣孔 大小（減?。﹣頊p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 。而蒸騰作用的水分從氣孔散失，而光合作用同樣也從該氣孔吸收二氧化碳，是用的同一個氣孔， T 和 Ag 基本是相等的 ，因此 作物 CO2 實際同化量與潛在同化量的比等于實際蒸騰量與潛在蒸騰量的比 。 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。 （ 1）光照光對蒸騰作用的影響首先是引起氣孔的開放，減少氣孔阻力，從而增強蒸騰作用。 （ 2）溫度溫度對蒸騰速率的影響很大。 （ 3）濕度在溫度相同時，大氣的相對濕度越大，其蒸氣壓就越大，葉內(nèi)外蒸氣壓差就變小，氣孔下腔的水蒸氣不易擴散出去，蒸騰減弱；反之，大氣 的相對濕度較低，則蒸騰速率加快。強風(fēng)可能會引起氣孔關(guān)閉，內(nèi)部阻力增大，蒸騰減弱。 蒸騰作用的水是通過膨壓從根部吸的水，因此土壤含水量是影響蒸騰作用的重要因素。 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)。氣孔下腔氣孔下腔容積大，葉內(nèi)外蒸氣壓差，蒸騰快。 （ 2）葉面積指數(shù)：葉面積越大，蒸騰作用越強。蒸散是水平衡的重要 分量、 水循環(huán)的關(guān)鍵驅(qū)動機制，由大氣需求、土壤水分有效性、植被狀況等因子控制。在春播作物上應(yīng)用可增溫保墑，抗御春旱。即將作物秸稈粉碎，均勻地鋪蓋在作物或果樹行間，減少土壤水分蒸發(fā)，增加土壤蓄水量，起到保墑作用。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
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