苹果密植园与间伐园树冠层内叶片光合潜力比较

通过对成龄苹果密植园和间伐园树冠不同层次和部位叶片光合潜力及辐射通量密度、叶片N含量和比叶重等指标的比较分析,研究了苹果园改造前后辐射能和氮素利用效率差异及其与产量品质的关系.结果表明：间伐显著改善了冠层内的辐射环境,间伐园冠层内的辐射分布明显比密植园均匀,相对辐射通量密度小于30%的无效光区接近0,而密植园冠层内的最低相对辐射通量密度为17%,在相对高度03以下均为无效光区;间伐园内冠层叶片的光合效率显著提高,间伐园树冠中、下部叶片的光合速率比密植园分别提高了78%和102%;叶片的最大羧化速率和最大电子传递速率也有较大幅度的提升.苹果园冠层叶片的光合效率与叶片N含量存在显著的相关关系,而叶片N含量又与辐射通量密度存在显著的相关关系,因此,可根据冠层叶片相对N含量的垂直分布间接和定量地判断叶片的光合效率或相对辐射通量密度的空间分布.     

避雨环境下苹果幼树水分状态指标对干旱胁迫的响应

在避雨环境下进行土壤水势渐进式下降处理,研究了苹果树体水分状态指标对土壤干旱胁迫响应的敏感性,分析了不同水分状态指标与树体水分平衡之间的关系.结果表明: 树干直径日较差(MDS)及中午树干水势(Ψ_stem)对干旱胁迫最敏感.MDS对参考蒸散(ET₀)有明显的响应,且对干旱胁迫比较敏感,与ET₀呈显著正相关,相对树干直径日较差(MDS_r)与相对土壤水势(Ψ_{r soil})呈显著负相关,树干直径可实现连续性测量及自动化记录.Ψ_stem对土壤干旱胁迫较敏感,且与ET₀呈显著负相关,相对中午树干水势(Ψ_{r stem})与Ψ_{r soil}呈显著相关,目前叶水势和树干水势难以实现自动化连续性观测.其他树体水分状态指标,如黎明前叶水势(Ψ_pd)、树干直径日生长量(DG)和气孔导度(g_s)等对中度或重度干旱胁迫也有不同程度的响应,但总体上对土壤水势变化的响应不敏感.     

苹果优质生产的景适气象因子和气候区划

通过对我国不同生态气候区富士、乔纳金、新红星果实品质的调查分析,应用多元统计分析、线性规划和计算机技术,提出了影响不同苹果品质因素的主要气象因子及最适气象因子的取值和优化方案．系统聚类分析表明,黄土高原和甘肃陇东是我国富士、乔纳金和新红星的最优栽培气候区,渤海湾地区是富士、乔纳金的优质栽培气候区,西南高地局部小气候是新红星的最适生态区．同时,阐明了不同气候区苹果优质生产的有利条件和限制因子。     

美国黑核桃实生苗干物质积累与分配过程的数值模拟

以1年生美国北加州黑核桃实生苗为试材,以群体冠层的光合作用机理模型为基础,依据物质守恒及浓度梯度等理论,建立了干物质积累与分配的动态模型．在水肥适宜的条件下,对于1年生北加州黑核桃,在叶幕建造时期内,冠层干物质积累大体呈现Logistic曲线增长,而生物总量及根茎干物质的增长大体可分为两个阶段,第一阶段为指数增长阶段,第二阶段为线性增长阶段,而且无论是生物总量,还是冠层、根茎干重都呈现出波浪式增长的态势,这种波动是环境因子影响的结果．dwl／dws(冠层、根茎干物质日增量之比)不仅随生育期变化,还随环境因子变化,在叶幕建造初期,dwl／dws较大,平均值约为2．0,这时的光合产物主要用于叶片的生长和发育;在夜幕建造中期,dwl／dws的平均值约为1．5,该时期干物质在冠层、根茎内的分配较均衡;在叶幕建造后期,dwl／dws呈直线下降,干物质的分配中心主要转移到了地下部,叶子生长趋于停止．     

美国黑核桃实生苗生态生理过程对环境因素响应的数值模拟(Ⅱ):气象要素日变化进程的数理模型

在建立植物生态生理模型（如光合作用、蒸腾作用数理模型）的过程中,气温、太阳辐射、相对湿度等气象要素的日变化及瞬时资料是必不可少的．本文根据常规台站的日常观测资料,建立了气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素日变化的数理模型．并应用实测资料对所建模型进行了验证．实践表明：（1）描述气温日变化的正弦一指数模型通常其模拟结果不甚理想,但通过引用最高温度的时间延迟参数及惯性系数,可增加模拟结果的准确性．（2）根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等,可准确地模拟太阳辐射的日变化;（3）根据实际水汽压的日均值和气温常规资料可准确模拟相对湿度的日变化．如果区域参数已知或被正确估计。上述方法可得到较为理想的气象要素日变化的模拟结果．     

美国黑核桃实生苗生态生理过程对环境因素响应的数值模拟(Ⅲ):植株冠层光合作用数理模型

以1-2年生北加州黑核桃为试材,建立了具有较高分辨能力的植株群体结构、光分布模型和冠层光合作用模型．将植株冠层按叶面积指数划分为若干层次。上下层之间水平面上太阳辐照度按Monsi＆Saeki所提出的指数递减规律分布．冠层内太阳散射光的消光系数由冠层结构决定,而直射光的消光系数则决定于冠层结构与太阳在天空的位置．在同一层次。将叶片的叶倾角划分为6个等级。将叶片的水平位置划分为8个方位．设同一层次中水平面上的太阳辐照度相同。某一方位角和叶倾角的叶面的直接辐射由太阳视运动方程决定．以此为基础,分别计算“光斑区”和“遮荫区”内叶片的光合速率,并通过数值积分计算整个冠层的光合速率及光合日总量．用田间实测资料验证了冠层内太阳辐射分布模型和冠层光合作用模型．敏感性试验分析表明。模型对环境因子和生物学因素有良好的响应．     

分根交替灌溉对桃树生长发育及水分利用效率的影响

以12年生桃树为对象,研究了分根交替灌溉（APRI）对半干旱气候条件下桃树生长、产量和水分利用效率的影响.结果表明：APRI处理的桃树湿润一侧土壤含水量随深度的增加而减小,而干旱一侧则随深度的增加而增大,二者含水量最大差值出现在土壤表层(0~25 cm);每2周和每4周交替灌溉1次的APRI处理在黎明前叶水势明显低于常规对照(充分灌溉),但随着时间（白天）的推移,所有处理的叶水势都趋于降低,下午APRI处理与对照差异不显著.APRI处理桃产量比对照降低10%,但供水量减少了50%,水分利用率提高了75%;APRI处理明显降低了桃树植株的新梢生长量,但对果实直径没有显著影响.     

美国黑核桃实生苗单叶片光合作用生理生态模型的建立与验证

在对叶片光合过程机理分析的基础上,结合数学分析方法,建立了模拟美国黑核桃单叶片光合作用的机理模型,该模型包含了叶片光合作用的限速的生化过程和气孔调节因素,对光合作用一气孔导度的耦合模型进行了简化,使之既便于应用,又能较准确地反映田间条件下的情况,并就光合作用对环境因子(太阳辐射、温度及CO2浓度等）变化的响应特征及响应的合理性进行了分析,使用整个生长季实测的叶片生理数据及生态环境数据对所建模型进行了验证,结果表明,模型可以较准确地模拟田间美国黑核桃叶片的光合速率;确定了美国东部黑核桃、北加州黑核桃等两种黑核桃单叶片光合作用与环境因子互作的数量美系。     

不同修剪方式对‘红富士’苹果密植园树冠光分布特征与产量品质的影响

研究了不同修剪方式对红富士密植园树冠内枝（梢）叶片空间分布和光分布特征及果实产量品质的影响.结果表明：与对照相比,重剪、轻剪均明显改善了树冠内部光照条件,轻剪处理树冠内小于30%的相对光照强度占树冠体积的14.6%,大于80%的高光区占11.2%;重剪处理树冠内小于30%的相对光照强度占树冠体积的12.8%,大于80%的高光区占28.8%.轻剪处理第1年的果实产量相对较高,而重剪处理第1年的果实产量较低,但二者都明显提高了果实的品质.各处理单果质量、果实硬度和可溶性固形物的含量表现为：轻剪株﹥重剪株﹥对照株,而可滴定酸的含量则相反;重剪株果实花青苷的含量最高,其次是轻剪株,对照株最低.从产量品质两方面分析,轻剪是目前苹果密植园改造比较理想的方式.     

枣麦间作系统中光能在作物群体内分布的数值模拟

应用农业气象学原理和方法,依据实测资料,分析了枣麦间作系统中枣树带遮荫宽度及阴影内的相对光照度的时空变化规律．以及遮荫区、非遮荫区内小麦群体的光能垂直分布特点;应用数理方法,模拟了遮荫区及非遮荫区内小麦群体光能垂直分布曲线．结果表明,南北走向的枣树带每天早、晚其遮荫区域霉宽,相对光照度较大;中午前后,遮荫区域宽度较窄,相对光照度较小．尽管遮荫区与非遮荫区内小麦群体的光能垂直分布有明显的差异。但二者间都符合高斯曲线的递减规律．