植物光合生产力与冠层蒸散模拟研究进展

植物的光合与蒸腾的模拟已经从经验模型发展到过程模型的时代。概括地论述叶片和冠层尺度上,植物生理生态的基本过程。分析近年来几个有代表性的模型在模拟光合作用,蒸腾作用时,对这些过程的参数化处理的方法。即在叶片水平上,以Farquhar的叶片光合作用的生化模型,Ball-Berry的气孔导度模型等为基础。冠层模型是在Ross辐射传输理论的基础上,从叶片模型扩展而来。由于尺度扩展(scalingup)而带来生理与环境的相互作用的反馈机制的变化,寻求在简化和机理的完善之间恰当的平衡。

土壤水分与冬小麦根、冠功能均衡关系的模拟研究

利用已建立并经充分验证过的根、冠系统模拟模型，研究了不同土壤水分条件下根、冠之间消长关系。给出了不同１ｍ土体贮水量波动情况下根冠比动态变化模拟结果，并提供了有关试验数据作为佐证。其中有些结论为常规试验不易得到的全新认识，有些结果支持并证实了以往有关结论。

水分亏缺对冬小麦冠层温度影响的研究

采用不同方法模拟冬小麦缺水状况,测定冠层温度日变化过程及不同处理叶面温度变化的结果表明,水分亏缺使冠层温度升高1.5～2.0℃。长期干旱使作物生长不良,冠层温度对土壤水分亏缺敏感程度下降。

利用精确的田间实验资料对几个常用根系吸水模型的评价与改进

本文利用大型蒸渗仪测得的作物腾发量、中子水分仪观测的土壤水分和准确测定的根系密度分布资料 ,对常用的几个宏观的权重因子类的根系吸水模型 Molz Remson ( 1 970 )模型 ,Feddes ( 1 978)模型 ,Selim Iskan dar ( 1 978)模型以及作者对上述模型进行修正所得的几个根系吸水模型进行了验证和评价 ;利用修正的Feddes模型的计算结果对根系从不同土层吸水的分布进行了分析 .结果表明 ,Molz Remson ( 1 970 )模型、Feddes模型以及Selim Iskandar模型模拟根系吸水所得的土壤水分剖面与实测值之间存在比较严重的偏差 ;利用Feddes模型中的土壤水势影响函数 (Feddesreductionfunction)对Molz Remson模型和Selim Iskandar模型进行修正后结果没有得到改善 ;利用根系密度函数对Feddes模型进行修正后 ,计算结果与实测值吻合很好 ,总体偏差由修正前的2 4 7%降低为 5 7% .

土壤水分对冬小麦初生根、次生根生长发育的影响

1993～1994年冬小麦管栽水分试验结果表明,初生根与次生根生长量、数量及分枝能力基本与土体水量呈正相关,胁迫程度愈深,受抑程度愈大。初生根特别是一、二次根及其分枝数具有很强抗逆能力,水量愈大,三、四次根数愈多。次生根尤其是其数量对土水环境极为敏感,当土壤含水量低于田间持水量60％时,受到严重抑制。胁迫后复水,使初生根三次根数量增加,根系活性延长,对次生根的激励作用更大。前期胁迫愈严重,促进效果愈明显。初生根细长,一直发挥着重要功能,冬前根系功能主要由它完成。次生根粗短,数量大,需消耗较多物质和能量,通过促根实现增产应慎重。起身到抽穗阶段,特别是孕穗期为水分对根系调控效果最佳时期,田间持水量60％可视为调控下限。

一种基于根、冠相互作用机制设计灌溉方案的方法

本文根据根、冠间相互作用机制及其对土水环境响应特征，建立了以土壤水分为参变量的根、冠关系模拟调控模型，并基于常规及适应跟踪控制思想，给出了２种计算作物需水量、规划灌溉方案的方法．作为例子，分别计算出了１９９２—１９９４两年冬小麦生长季内逐日１ｍ土体应具备的水量，模拟值与实测值经统计相关检验，均达到了极显著水平．实验证明，两种方法可用来根据不同生产目标，制定农田灌溉方案．