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1.
柳属植物光合-光响应曲线模型拟合 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究柳属植物的光合-光响应曲线模型,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对柳属植物的光合-光响应曲线进行拟合。结果表明,直角双曲线拟合所得的初始量子效率、暗呼吸速率、最大光合速率和光饱和点的值均高于非直角双曲线的拟合结果,但由于在有限光强下,2模型均不存在极值,因此无法直接得到最大净光合速率和饱和光强;而直角双曲线修正模型存在极值点,可以直接求得植物的饱和光强和最大净光合速率,且拟合值更加接近实测值。通过比较另外5种柳属植物净光合速率的实测值与模型估计值,得出直角双曲线修正模型估计值的相对误差之和最小,证明了直角双曲线修正模型的估计值更接近实测值。因此,直角双曲线修正模型是拟合柳属植物光合-光响应曲线的最佳模型。利用此模型可有效地对柳属植物光能利用效率进行评价,为高光效柳树的筛选提供理论参考。 相似文献
2.
《农业工程学报》2015,(Z2)
CO2作为温室作物光合作用的重要原料,不同环境因子交互作用的植株叶片对CO2浓度需求具有较大差异。为寻求CO2浓度合理增施量,该文基于偏最小二乘法和BP神经网络方法对不同生长阶段番茄作物进行光合速率预测,进而探讨作物生长过程中可通用的光合速率预测方法。试验以无线传感器网络系统实时监测环境信息(CO2浓度,光照强度,空气温度及相对湿度),以LI-6400XT光合速率仪获取作物单叶净光合速率。剔除样本奇异点后,对样本值进行统一归一化。以CO2浓度、光照强度、空气温度及相对湿度为模型输入变量,以光合速率为输出量,利用偏最小二乘法和BP神经网络方法分别建立番茄幼苗期,开花期及结果期的光合速率预测模型。模型验证结果表明,偏最小二乘法在番茄各生长阶段的决定系数分别为0.74,0.88和0.85,最大相对误差为15.01%;而BP神经网络在各阶段具有较高的预测精度,其决定系数分别为0.94,0.96和0.97,最大相对误差为9.56%。因此,基于BP神经网络模型预测了特定环境下的CO2浓度饱和点,为温室CO2增施提供依据。 相似文献
3.
烟草气孔导度对光强的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
气孔导度模型是评价植物叶片气孔调节的重要工具。为比较几种常用的气孔导度模型对烟草的适用性, 本研究采用Li-6400光合测定系统, 测定了大田条件下, 烟草叶片在控CO2(390 μmol·mol-1)和控温(20 ℃、25 ℃、30 ℃和35 ℃)情况下的气孔导度光响应曲线。以Ball-Berry模型(BB模型)、Leuning修正模型(BBL模型)、叶子飘和于强推导的机理模型(BBY模型), 对各温度下烟草的气孔导度进行拟合和比较, 将气孔导度模型与净光合速率的光响应修正模型进行耦合(耦合模型), 研究了烟草气孔导度的光响应特征, 并与Jarvis模型进行比较。拟合结果表明, 较之BB模型和BBL模型, BBY模型能更好地描述各温度下烟草气孔导度与净光合速率之间的关系。耦合模型和Jarvis模型都能较好地拟合烟草气孔导度对光强的响应曲线, 但耦合模型的拟合效果更好, 且可以直接估算最大气孔导度和对应的饱和光强, 同时可以研究最大气孔导度与最大净光合速率是否同步的问题。结果表明, 各温度下, 烟草最大气孔导度与最大净光合速率并不同步。20 ℃下气孔导度早于净光合速率达到最大值, 而其余温度下气孔导度晚于净光合速率达最大值。 相似文献
4.
短期昼间亚高温胁迫对番茄光合作用的影响 总被引：7，自引：5，他引：2
为了探讨日光温室春末夏初亚高温环境对番茄光合作用的影响,采用人工气候室模拟环境,在番茄第1花序第1花开花当天,以25℃为对照,研究35℃昼间亚高温处理对番茄光合作用日变化的影响。结果表明：在适宜光照度条件下,3 d以下35℃昼间亚高温处理可提高番茄净光合速率,而6 d以上昼间亚高温处理可明显降低番茄的净光合速率;同时适宜温度（对照,25℃）处理的番茄净光合速率日变化未出现“光合午休”现象;而35℃昼间亚高温处理的番茄净光合速率日变化出现轻度“光合午休”现象;昼间亚高温处理可提高番茄叶片气孔导度、降低气孔限制值、增加开放气孔的比率、提高胞间CO2浓度和蒸腾速率。这些结果说明,在适宜光照条件下,番茄遭受昼间亚高温胁迫的初期可通过调节自身一些相关反应来适应环境,避免光合速率的降低,而当胁迫时间达到6 d以上时则会对光合作用产生不良影响,同时番茄“光合午休”现象不仅与光照度有关,而且与温度有关;昼间亚高温对番茄光合速率的影响与气孔无关,是由非气孔因素限制的。 相似文献
5.
高CO2浓度和遮荫对小麦叶片光能利用特性及产量构成因子的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
CO2和光能是植物光合作用的动力和底物,它们的变化必然引起植物光合特性和生长的变化。研究大气CO2浓度和光强变化对植物光合生理的影响,有利于认识作物对全球生态变化的生理响应机制。试验以高大气CO2浓度和遮荫为处理手段,通过测定小麦(Triticum aestivum)旗叶的光合气体交换参数、光强光合速率响应曲线和产量构成因子,分析光强光能利用效率之间的关系,研究高大气CO2浓度(760μmol.mol 1)和遮荫对小麦叶片光合特性及产量构成因子的影响。结果表明,高大气CO2浓度下,小麦叶片的净光合速率(Pn)增加;同时最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)显著升高;遮荫处理使小麦叶片的Pnmax、LSP、LCP降低。正常光照下大气CO2浓度升高使小麦叶片呼吸速率(Rd)显著下降,遮荫后大气CO2浓度升高对Rd无显著影响。大气CO2浓度升高能显著提高小麦叶片表观量子效率(AQY),而遮荫对AQY的影响因大气CO2浓度而异,高大气CO2浓度下遮荫使AQY显著提高,正常大气CO2浓度下遮荫则使AQY明显下降。高大气CO2浓度下遮荫使小麦株高、穗长增加,而穗粒数、单株穗粒重、千粒重减小。受光合特性的变化和光强限制,高大气CO2浓度下遮荫使小麦叶片呼吸增强,导致Pn下降,不利于干物质积累和籽粒产量的形成。 相似文献
6.
光合作用是衡量植物对环境响应的重要指标,通过光响应曲线拟合量化光合特征,可从生理机制方面揭示出植物在不同生长环境下自身的调节与适应机制。本文利用Li-6400便携式光合仪测定了冬小麦在4种不同处理条件下灌浆期旗叶的光响应曲线,采用直角双曲线模型(RHM)、非直角双曲线模型(NRHM)、直角双曲线修正模型(RHMM)、指数模型(EM)和指数改进模型(MEM)对光响应数据进行拟合,分析了不同CO_2浓度和土壤含水量对冬小麦光合特征的影响。结果表明,直角双曲线修正模型对各处理下冬小麦光响应曲线和光响应曲线参数的拟合值都与实测值较为接近,拟合效果最好;随着CO_2浓度升高,各水分处理下冬小麦表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(P_(nmax))增大,光补偿点(LCP)和暗呼吸(R_d)降低,即CO_2浓度升高能有效增加冬小麦的光能转化率和光能利用范围,提高冬小麦的光合能力;随着土壤含水量的降低,冬小麦光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)升高,但表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)降低,即冬小麦虽然能通过提高初始光合效率抵消一部分干旱胁迫的影响,但干旱胁迫仍会降低冬小麦光合能力;此外,CO_2浓度的增加能抵消部分冬小麦因干旱胁迫引起的光合能力降低。 相似文献
7.
CO2作为温室作物光合作用的重要原料,不同环境因子交互作用的植株叶片对CO2浓度需求具有较大差异。为寻求CO2浓度合理增施量,该文基于偏最小二乘法和BP神经网络方法对不同生长阶段番茄作物进行光合速率预测,进而探讨作物生长过程中可通用的光合速率预测方法。试验以无线传感器网络系统实时监测环境信息(CO2浓度,光照强度,空气温度及相对湿度),以LI-6400XT光合速率仪获取作物单叶净光合速率。剔除样本奇异点后,对样本值进行统一归一化。以CO2浓度、光照强度、空气温度及相对湿度为模型输入变量,以光合速率为输出量,利用偏最小二乘法和BP神经网络方法分别建立番茄幼苗期,开花期及结果期的光合速率预测模型。模型验证结果表明,偏最小二乘法在番茄各生长阶段的决定系数分别为0.74,0.88和0.85,最大相对误差为15.01%;而BP神经网络在各阶段具有较高的预测精度,其决定系数分别为0.94,0.96和0.97,最大相对误差为9.56%。因此,基于BP神经网络模型预测了特定环境下的CO2浓度饱和点,为温室CO2增施提供依据。 相似文献
8.
不同土壤水分条件下栾树光合作用的光响应 总被引：1，自引：0，他引：1
采用光合作用光响应直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对栾树在不同土壤水分条件下的光响应曲线进行拟合,探讨不同光响应模型对栾树的适用性及栾树光合特性对土壤水分和光照强度的响应规律.结果表明:1)3个模型都能较好地拟合栾树的光合光响应过程,其中直角双曲线修正模型能拟合在光抑制条件下的光响应过程,非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型要优于直角双曲线模型;2)栾树对土壤水分和光照强度的适宜范围较广,土壤相对含水量在41.5％ ～93.3％范围内,净光合速率、表观量子效率均相对较高,光合有效辐射强度在600～2 000μmol/( m2·8)范围内,净光合速率和水分利用效率均能获得较高水平. 相似文献
9.
升高CO2浓度能够促进作物的光合作用,提高作物的生物量和产量,但关于CO2与NH+4/NO-3比及其交互作用对作物影响的研究较少,为探索番茄幼苗生长发育对CO2浓度升高的响应是否对NH+4/NO-3配比有较强的依赖关系,本试验在营养液栽培条件下,以番茄(Lycopersicun esculentum Mill)为试材,研究正常大气CO2浓度(360μL/L)和倍增CO2浓度(720μL/L)与不同NH+4/NO-3配比的交互作用对番茄幼苗生长的影响.结果表明:CO2浓度升高提高了低NH+4/NO-3比例处理中番茄叶片的光合速率和水分利用率,提高幅度随NH+4/NO-3比例的降低而增强,光合速率增强最大达55%.在同一CO2浓度处理下净光合速率与水分利用率均随NH+4/NO-3比例的增加而显著降低.这说明CO2浓度升高对番茄幼苗生长发育的促进作用随NH+4/NO-3比例的降低而提高,但并没有减弱全NH+4-N处理中番茄幼苗的受毒害作用.综上所述,CO2浓度升高能提高植物生产的节水能力和水分生产力;水培条件下,NO-3-N是最适合番茄幼苗生长发育的氮源,其它NH+4/NO-3比例对番茄幼苗的生长发育有一定的抑制作用,仅以NH+4-N作氮源则番茄幼苗很难生长. 相似文献
10.
不同灌溉、施钾方式对番茄光合特性和产量、品质的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
研究了不同灌溉方式下施钾方式对番茄光合特性、产量及品质的影响,旨在为设施栽培条件下水、肥科学管理提供理论依据。结果表明,同一灌溉方式下,钾随水施处理的番茄叶片净光合速率以及水分利用效率显著高于钾肥常规施入的;同一施钾方式下,滴灌能显著提高番茄叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及番茄产量。灌溉方式和施钾方式单独对番茄叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率以及番茄产量有显著影响。灌溉方式和施钾方式的交互作用对气孔导度和胞间CO2浓度影响显著。施钾方式能明显改善番茄品质,但灌溉方式及灌溉方式和施钾方式的交互作用对品质影响不显著。因此,在氮磷充足的情况下,滴灌条件下钾肥随水施入能显著提高番茄产量以及光合性能,并能改善番茄品质。 相似文献
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自控温室番茄生产的光合数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
使用CIRAS-1便携式光合仪测定了荷兰大型玻璃自控温室内番茄光合能力对环境条件的响应,由实测值和参考文献确定了有关参数,运用非直角双曲线叶面积积分模型模拟温室不同气象条件下番茄净光合量的增减,探讨了提高光合产量的调控措施。 相似文献
12.
遮阴及复光对花果期番茄叶片光合特性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以无限生长型番茄“粉冠”为试材,在花果期于日光温室上加盖遮阳网的方式进行为期3d（T1）、6d（T2）、9d（T3）、12d（T4）和15d（T5）的遮阴处理,遮阴结束立即恢复自然光照,以日光温室内自然光为对照（CK）;分别于遮阴结束时和恢复光照第3、6、9、12、15天观测番茄叶片的光合参数,分析其在遮阴条件下的变化特点及复光后的恢复能力。结果表明：与对照相比,遮阴使番茄叶片的光饱和点降低,光补偿点升高。遮阴15d后番茄叶片净光合速率下降49.0%,胞间CO2浓度增加68.3%。随着遮阴日数增加,叶片气孔导度和蒸腾速率呈现先上升后下降的趋势,遮阴15d后,分别下降32.9%和1.6%。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量随着遮阴日数的增加分别上升125.2%、182.6%和115.4%,其中叶绿素b含量变化显著（P＜0.05）。番茄叶片荧光参数中,F0随着遮阴日数的增加而增加,遮阴15d后增加30.9%,ΦPSⅡ、qP和ETR随着遮阴日数的增加而降低,遮阴后分别减少32.1%、29.8%和36.7%。而Fv/Fm对遮阴环境的响应不显著。遮阴日数对叶片不同参数的恢复能力有不同影响,12d以上的遮阴使叶片净光合速率和胞间CO2浓度无法恢复,9d以上的遮阴使叶片叶绿素含量无法恢复,叶绿素a和类胡萝卜素的恢复能力高于叶绿素b。遮阴日数小于9d时,番茄叶片的光合参数及叶绿素含量均能恢复至初始状态。 相似文献
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基于Penman-Monteith方程的温室番茄蒸腾量估算模型 总被引：1，自引：1，他引：0
作物的蒸腾是作物生命过程中十分重要的组成部分。为寻求适合于温室栽培条件下番茄植株蒸腾量的计算模型,本文以Penman-Monteith方程为基础,针对温室特定的小气候环境,对番茄冠层整体气孔阻力、空气动力学阻力等参数进行合理修正,建立了包含气象数据、番茄叶面积指数和冠层高度为主要参数的温室番茄蒸腾量估算模型。分别采用2009年5月2-13日（开花坐果期）和2009年6月9-20日（成熟采摘期）2个时段内的实测蒸腾量对模型模拟结果进行验证,2个时段内模型模拟结果的平均相对误差分别为8.48%和9.20%,表明所建模型可以较好地的计算温室番茄的蒸腾量。本研究提出的蒸腾量估算模型对温室番茄作物水分关系的深入研究具有重要参考价值。 相似文献
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基于Penman-Monteith方程的日光温室番茄蒸腾量估算模 总被引：8，自引：6，他引：2
为寻求适合于温室栽培条件下番茄植株蒸腾量的计算模型,该文以Penman-Monteith方程为基础,针对日光温室特定的小气候环境,对番茄冠层整体气孔阻力、空气动力学阻力等参数进行了修正,建立了包含气象数据、番茄叶面积指数和冠层高度为主要参数的日光温室番茄蒸腾量估算模型。分别采用2009-05-02－2009-05-13（开花坐果期）和2009-06-09－2009-06-20（成熟采摘期）2个时段内的实测蒸腾量对模型模拟结果进行验证,2个时段内模型模拟结果的平均相对误差分别为8.48%和9.20%,表明所建模型可以较好地计算日光温室番茄的蒸腾量。该研究提出的蒸腾量估算模型对日光温室番茄需水规律的深入研究具有参考价值。 相似文献
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不同施氮水平下温室番茄叶片反射光谱特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用便携式光谱辐射仪测定了温室番茄叶片的光谱反射率,研究了不同施氮水平下特定光谱指数与叶片氮含量、光合速率及产量的关系。结果表明,温室番茄叶片的光谱反射率在可见光波段随供氮水平的升高而降低,在近红外波段随供氮水平的升高而增加。随施氮水平的提高,绿峰的蓝移和红边的红移现象明显,而红谷反射率与光合速率之间的关系可用二次方程拟合,相关系数达0.805。番茄叶片氮含量的敏感光谱波段为580~695 nm,740~900 nm,由695 nm、770 nm两个波段构建的高光谱指数(RVI、NDVI)与叶片氮含量的相关性显著。而基于原始光谱数据对番茄产量的估测也可在温室中得到很好的运用,其中光谱指数RV(I710,680)、VARI700和产量的拟合方程最优。 相似文献
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以番茄器官生长发育的生理生态过程为基础,建立了北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型,它是建立番茄叶片和果实生长模拟模型的基础。供试番茄品种为“卡鲁索”和“卡特琳娜”。确定了模型中的参数如节点最大出现速率等,并对模型进行了验证试验。结果表明：番茄茎节数模拟值与实测值的变化趋势一致,平均相对误差为0.7%～9%。用散点图法验证模拟值与实测值的相关系数达0.9964,截距为-8.8,每平方米模拟值比实测值平均偏低8.8个茎节。表明模型模拟结果较好。 相似文献
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针对在现有温室光环境调控模型中,未考虑光质-光强的协同影响以及净光合速率与光能利用率双优化的问题。该研究面向温室黄瓜的高效补光,提出一种基于多目标优化思想的光质-光强协同调控方法。通过设计多因子耦合的净光合速率试验,获取叶片的净光合速率数据,建立净光合速率模型,并计算叶片尺度的光能利用率;构建光能利用率与净光合速率双优化的多目标优化模型,利用多目标粒子群算法获取非劣解集,基于理想解逼近算法得到光质-光强的调控单点,从而建立设施黄瓜红、蓝光模型。理论验证试验表明,与光合最大补光法相比,净光合速率降低21.39%,需光量降低59.40%;与固定光质0.5和0.8相比,在相同光强下净光合速率依次提升3.66%和9.69%。在此基础上开展实际验证试验,结果表明与固定光质法相比,在耗电量相近的前提下,生理指标均优于固定光质补光法,且在茎粗、干质量以及壮苗指数上存在显著差异;与光合最大补光法相比,生理指标不存在显著差异,且耗电量节省27.43%,表明本研究方法在保证生理指标高水平的前提下,有效节省了光电资源的消耗。本研究方法为设施农业调控提供了新型补光策略,保障了农业生产资源的高效利用。 相似文献
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种植行距与灌水量对西北日光温室番茄生育和产量的影响 总被引：3，自引：2，他引：1
研究膜下滴灌番茄不同种植行距与灌水量对番茄生育及产量的影响,试验在大小行沟垄种植形式的基础上设置3种种植行距分别为L1(60cm)、L2(45cm)和L3(30cm);以蒸发皿累积蒸发量E为标准设置0.6E、0.8E、1.0E、1.2E共4个灌水水平,共12个处理。研究了不同种植行距与灌水量对番茄不同生育期生长生理指标及产量的影响,探讨了不同生长生理指标与产量间的关系。结果表明:低种植行距处理(L3),会造成植株徒长及过高的叶面积指数,抑制作物群体的光合生理活动,导致较低的产量和灌溉水利用效率。过低的灌水量(0.6E)会抑制番茄植株的光合生理活动,且随生育期的进行表现出明显的水分胁迫的累积作用。叶面积指数和净光合速率对产量的影响最为直接,提高作物的净光合速率是实现作物增产的重要途径;株高茎粗与叶面积指数间具有良好的回归关系(P=0.004 6),高茎粗低株高植株具有较为适宜的叶面积指数,有利于产量的形成。相较于产量最高的种植行距与灌水量组合L1-1.2E处理,L1-0.8E和L2-0.8E处理可在产量仅降低4.28%和9.00%的情况下提高灌溉水利用效率36.00%和29.29%。该结果为西北地区日光温室番茄科学种植与灌水提供依据。 相似文献
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为构建适用于日光温室与塑料大棚的设施番茄生长模型,该研究利用保温塑料大棚春茬试验数据,建立以辐热积为尺度的番茄外观形态及物质累积分配模型,并利用保温塑料大棚秋茬和日光温室越冬茬的试验数据验证模型的准确性。结果表明：1）番茄株高模拟值的决定系数R2和均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分别为0.907 4和13.66 cm;2）番茄整株及各器官的干物质质量模拟值的决定系数R2范围为0.854 1～0.975 1,RMSE为2.87～6.98 g/株;3）番茄整株、地上部以及果实鲜质量累积的模拟值的决定系数R2范围为0.887 2～0.905 0,RMSE为109.83～171.16 g/株。综上可知,该研究建立的模型可较准确地预测番茄株高与干鲜质量物质累积值,模型的实用性较强,可为设施番茄生产提供理论依据和决策支持。 相似文献