苹果三维树冠的净光合速率分布模拟

摘要

构建三维树冠光合模型可模拟出叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和光能利用效率(LUE)在树冠内的三维分布.以17年生纺锤形“富士”苹果树(Malus domestica Borkh.cv.‘Fuji')为试材,通过实测确定三维树冠内叶片和辐射分布,根据不同部位叶片最大光合速率经验公式模拟叶片Pn在三维树冠空间内分布,并据2007-2009年测定数据拟合相关模型参数.模拟表明,苹果树冠叶片Pn和辐射的三维分布相似,在树冠上部Pn三维分布比较平缓,然后随辐射的减少而迅速降低.高辐射条件下(PAR=1500μmol· m-2· s-1),从树冠上部3 m处降到到1 m,平均相对辐射从71.18％降到8.05％,减少了89％,叶片平均Pn从15.05 μmol· m-2·s-1降到1.92 μmol·m-2·s-1,减少了87％.单位体积小室内的总净光合速率大小主要取决于叶面积密度,部分取决于Pn.Gs三维分布与Pn相似,而LUE分布与辐射相反,中下部高,上部低.根据光合机理模型、树冠内辐射和叶面积三维分布可模拟出苹果三维树冠内叶片的Pn、Gs和LUE分布,该模型参数少,可方便用于其它果树三维光合模型构建和果树整形修剪研究.