C3植物光合作用日变化的模拟

对前人光合作用-气孔导度耦合模型进行了修正，建立了光合作用-蒸腾作用-气孔导度的耦合模型，它概括了叶片上各主要物理过程和生理过程之间的相互联系和制约关系。用数值方法研究了不同环境因子（太阳辐射、温度、湿度和风速等）对光合作用、蒸腾作用和气孔导度的日变化及中午降低（middaydepression）的影响。主要结果是：（1）当边界层导度减小时，光合“午睡”加剧，蒸腾作用减弱，但作为反馈调节，气孔导度增加。（2）气孔导度的最适温度最低，光合作用次之，蒸腾作用最适温度最高。当光合作用中午受到高温的胁迫时，气孔导度下降的幅度最大，光合作用次之，蒸腾作用的降幅最小。一天中，气孔导度降低的持续时间最长，蒸腾作用降低的持续时间最短。（3）空气绝对湿度越低，气孔导度越低，光合午睡越明显。蒸腾作用则决定于饱和水汽压差(Vpd)和气孔导度两个因素的相反的作用。蒸腾作用随Vpd增加而增大，但Vpd超过一定值后，反而使蒸腾作用下降。（4）当温度在光合最适温度以上时，太阳辐射的增加使叶温增加，引起光合“午睡”的加剧和气孔导度的降低。（5）ci/cs在中午的降低表明气孔的关闭是光合作用“午睡”现象的原因。