溫室切花百合氣孔導度、蒸騰速率及光合速率模擬研究.pdf

1、蒸騰作用和光合作用是與作物生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)密切相關(guān)的生理過程。葉片的氣孔導度是估算蒸騰速率和光合速率不可或缺的重要參數(shù)之一。因此，定量研究環(huán)境條件對作物氣孔導度、蒸騰速率及光合速率的影響，是溫室作物生產(chǎn)中環(huán)境調(diào)控與優(yōu)化管理的重要前提。本研究以切花百合品種‘索蚌’（Lilium spp.‘Sorbonne’）為試驗材料，于2008年8月-2010年4月在連云港崗埠農(nóng)場日光溫室和南京農(nóng)業(yè)科學研究所連棟溫室內(nèi)進行了不同地點、不同定植期、不同

2、栽培方式（土栽和盆栽）和不同土壤水勢處理的栽培試驗，獲取模型參數(shù)校正與檢驗的作物和環(huán)境數(shù)據(jù)，并定量分析了不同環(huán)境條件對溫室切花百合氣孔導度、蒸騰速率以及光合速率的影響。在此基礎(chǔ)上，進一步通過模型參數(shù)敏感性分析，比較了不同氣孔導度、蒸騰作用以及光合作用模型的模擬效果，明確了適合溫室切花百合周年生產(chǎn)環(huán)境條件下氣孔導度、蒸騰速率以及光合速率模擬的模型。研究結(jié)果不僅為準確預測不同環(huán)境條件下溫室切花百合產(chǎn)量和外觀品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)，也為切花百合生產(chǎn)中

3、環(huán)境調(diào)控與優(yōu)化管理提供理論依據(jù)和決策支持。具體研究結(jié)果如下:
　　 (1)溫室切花百合氣孔導度模擬模型。以試驗所獲取的數(shù)據(jù)對Jarvis模型和最新版的BWB類型模型（BWB-Leuning-Yin模型）進行參數(shù)訂正，并進一步比較分析模擬效果。模型檢驗數(shù)據(jù)分為兩組:第一組為與模型校準季節(jié)和地點相同的試驗數(shù)據(jù)，第二組為與模型校準季節(jié)和地點不同的試驗數(shù)據(jù)。當用第一組數(shù)據(jù)檢驗時，兩種模型在不同環(huán)境條件下均得到較好的估算。基于1∶1直線的

4、決定系數(shù)（r2）和相對回歸估計標準誤(rRMSE)分別為0.75-0.76和0.22-0.23（Jarvis模型）;0.74-0.82和0.18-0.24（BWB-Leuning-Yin模型，An為實測值）;0.70-0.72和0.24-0.25（BWB-Leuning-Yin模型，An為估算值）。當用第二組數(shù)據(jù)檢驗時，BWB-Leuing-Yin模型估算結(jié)果好于Jarvis模型。r2和rRMSE分別為0.61-0.62和0.35-0.

5、36(Jarvis模型)，0.72-0.79和0.23-0.25（BWB-Leuning-Yin模型，An為實測值）;0.69-0.72和0.26-0.27（BWB-Leuning-Yin模型，An為估算值）。結(jié)果表明，當環(huán)境條件改變時，Jarvis模型的方程或參數(shù)需要重新擬合或估算。三種BWB類型模型相比較，BWB模型適合光強和CO2濃度為正?；蚋撸?00-1500μmol m-2s-1和250-1200μmol mol-1）水平條件

6、下氣孔導度的模擬，BWB-Leuning-Yin模型適合低光強（0-300μmol m-2 s-1）和低CO2濃度（50-250μmol mol-1）水平條件下氣孔導度的模擬，為進一步準確估算蒸騰速率和光合速率奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)溫室切花百合蒸騰速率模擬模型。以試驗所獲取的數(shù)據(jù)對三種蒸騰模型（大葉模型、多層模型和二葉模型）進行參數(shù)訂正，并進一步比較分析模擬效果。當葉面積指數(shù)（LAI）小于1時，不同模型之間溫室切花百合日蒸騰

7、量差異很小;當LAI大于1時，大葉模型會造成對日蒸騰量的高估，而二葉模型會造成對日蒸騰量的低估。在此基礎(chǔ)上，采用多層模型對不同土壤水勢處理的日平均蒸騰速率進行檢驗，估算值與實測值之間基于1∶1直線的r2和rRMSE分別為0.85和0.23，模擬結(jié)果較好。結(jié)果表明，當LAI小于1時，大葉模型和二葉模型適合溫室切花百合蒸騰速率的模擬;當LAI大于1時，多層模型適合溫室切花百合蒸騰速率的模擬。本研究不僅為溫室切花百合優(yōu)化管理提供了理論依據(jù)，而

8、且為溫室的溫濕度調(diào)控奠定了基礎(chǔ)。
　　 (3)溫室切花百合光合速率模擬模型。以試驗獲取的數(shù)據(jù)，對光響應曲線模型和FvCB生化模型進行參數(shù)訂正，并進一步比較分析模擬效果。用與模型校準相獨立的試驗數(shù)據(jù)進行檢驗，切花百合光合速率估算值與實測值之間基于1∶1直線的r2和rRMSE分別為0.81和0.25（光響應曲線模型）、0.78和0.26（FvCB生化模型），模擬效果均較好。但相對于光響應曲線模型，F(xiàn)vCB生化模型機理性強，且以易獲取