毛竹林下苦参和决明幼苗光合作用光响应模型比较

[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。

一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较

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。

光合作用对光响应新模型及其应用

讨论了光合作用对光响应新模型的一些特性.用新模型拟合超级杂交水稻新组合-Ⅱ优明86和丹参的光响应数据,并与用非直角双曲线模型、直角双曲线模型和二项式回归方法拟合结果进行了比较.结果比较表明:该模型不仅能处理植物在光抑制条件下的光响应问题,而且还能处理植物在低光强条件下的光响应问题.在光补偿点附近这两种植物的光合速率对光强的响应是非线性的.

太行山南麓栓皮栎和刺槐叶片光合光响应模拟

植物光合作用-光响应模型研究是评价植物光合响应机制和获得光合参数的主要途径。本文以太行山南麓栓皮栎(Quercus variabilis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为研究对象,采用LI-6400XT光合测定系统测定了这两种人工林叶片光合作用-光响应曲线,利用直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)以及直角双曲线的修正模型-叶子飘模型(YZP)对光合-光响应曲线进行了拟合,对比了3种模型的最大净光合速率P_(max)、初始光能利用率α、暗呼吸速率R_d等光合参数。结果表明,RH模型的P_(max)、α和R_d均较大,并且无法直接得到光饱和点I_s。NRH模型不能很好地模拟光抑制现象,在P_(max)的模拟上明显偏大,但在α的模拟中比较接近真实值。YZP模型则具有更好的适用性,能较好地模拟光抑制现象。对栓皮栎和刺槐阴、阳叶光合作用-光响应曲线研究发现,阳叶的P_(max)大于阴叶(栓皮栎、刺槐的阳叶P_(max)分别高出阴叶的24.41%和18.28%),阴叶的α高于阳叶(栓皮栎、刺槐的阴叶α值分别平均高出阳叶的22.08%、15.41%),阴叶的R_d也高于阳叶,尤其在刺槐上表现明显(刺槐阴叶R_d高出阳叶的7.13%)。栓皮栎P_(max)、R_d和I_s主要受相对湿度和气孔导度的影响,α主要受相对湿度的影响。刺槐的P_(max)和I_s与相对湿度和气孔导度均呈显著正相关关系。