苹果三维树冠水分利用效率动态模拟.pdf

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1、中圈恭亏c丕搪2014,30(22):135—139ChineseAgriculturalScienceBulletin苹果三维树冠水分利用效率动态模拟高照全,吴晓云,陈长景,孙敬国(北京农业职业学院,北京102442;山东省星火计划办公室,济南250101)摘要:通过构建三维树冠净光合速率()和蒸腾速率(m的耦合模型,可模拟出树冠内叶片瞬时水分利用效率(WUEI)的三维分布。根据201l—2012年27年生开心形苹果树(Malusdomestica)试验数据拟合模型参数,进而确定树冠内三维P凡和分布。数值模拟结果显示,

2、WUEI随CO:浓度和湿度的增加而迅速增加,随温度和叶水势的增大而减少;当光合有效辐射低于光饱和点时WUEI随尺的增加而增加,超过光饱和点后WUEI变化不显著。在一天当中苹果冠层WUEI整体呈双峰曲线,多云时WUEI最高,晴天的WUEI比阴天高42%,约为2.98mmol/mol。结果表明,该耦合模型能模拟出不同小气候条件和叶片水势下苹果三维树冠WUEI的维分布和动态变化。关键词:苹果;水分利用效率;三维树冠;模拟;光合作用;蒸腾作用中图分类号:$661.1文献标志码:A论文编号:2014.0368TheDynamicS

3、imulationofWaterUseEfficiencyinAppleTreeCanopyGaoZhaoquan1,WuXiaoyun,ChenChangjing2,SunJingguo(。Be~iingVocationalCollegeofAgriculture,Beijing102442;2ShandongSparkProgramOffice,Jinan250101)Abstract:Acoupledmodelofphotosyntheticrate(Pandtranspirationrate(wasdevelop

4、edtosimulatethethree~dimensionaldistributionofleafinstantaneouswateruseeficiency(WUEI)inapplecanopy.Forconvenience,WUE1wasexpressedastheratioofnetPntoTr.TheexperimentWaSconductedina‘Fuji’apple(Malusdomestica‘Fuji’1orchardduringthe2011—2012growingseasons.Thesimula

5、tionwasshownthatWUEIincreasedrapidlywithincreaSingC02concentrationandrelativehumidity(脚;butdecreasedwithincreasingtemperatureandleafwaterpotential(蛳.ThediurnalcourseofWUEIinthecanopyshowedadouble—peakcurveonclearday.TheaverageWUEIoncleardayswas2.98mmo1]molwhichwa

6、sabout42%higherthanthatoncloudydays.ThestudyindicatedthatthesensitivityofWUEItomicroclimaticfactorsandcouldbe~ystemicallyaSsessedbythecoupledmode1.Keywords:apple;wateruseefficiency;3-dimensionalcanopy;simulation;photosynthesis;transpiration0引言合理树形和精细修剪可减少水分的无效消耗,

7、提高果苹果是中国栽培面积最大的果树,多数分布在黄树的reuEt.。过去关于WUE的研究主要在对植株整土高原、华北山区等干旱和半干旱地区,如何提高其水体或单叶片删】上,对三维树冠内叶片WUE的分分利用效率(truE)具有十分重要的现实意义【。WUE布差异和动态变化等方面的研究较少,而这些研究对在生理水平上可看作单位时间内Co2同化量和H20蒸深入了解果树三维空间内的水分利用动态、构建合理腾量的比值,可用光合仪和气孔计等仪器来研究其树形和提高树冠整体WUE都具有非常重要的理论和实时变化。果树树冠都有特殊的树形,在三维空间内应

8、用价值。笔者采用三维分室模型计算出整个树冠内不同位置的叶片水分利用也有较大的差异,通过采用苹果叶片和分布,根据Pn和的比值确定树冠基金项目:北京市职业院校教师素质提高工程·专业带头人培养和北京农业职业学院中青年骨干教师培养和院级项~(XY-YF.13-02)。第一作者简介:高照全,男,1976年出生,山东汶上人,讲师

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