净初级生产力

净初级生产力(NPP)可能量化的线性函数pho-tosynthetically有效辐射吸收的树冠(APAR):

在e辐射生物质能转换效率。APAR的价值取决于事件短波太阳辐射、叶面积指数(LAI)和树冠结构,从而影响消光系数(k)。植物生产力和APAR之间关系的斜率,即e,随植物类型和环境条件(Russell等等。,1989)。

水赤字影响NPP在两个方面:(1)减少APAR(主要是由于LAI变化)和(2)减少辐射转换效率(e)通过净光合作用的变化,通过呼吸全植物碳的损失。重要的交互与营养、温度和大气二氧化碳的预计。减少APAR(降低LAI)由于水的中期赤字的结果主要来自限制增长,叶片衰老和分支的损失。叶扩张过程最敏感的工厂干旱。与水赤字,不仅产生更少的叶子也越来越厚,从而导致低赖(Chaves et al ., 2003)。另一方面,水潜力下降,叶片脱落会增加通过调节衰老(Munne-Bosch &圣保罗,

2004)和/或分支和叶柄木质部空穴(批&斯佩里,1989;十字架et al ., 2000;戴维斯et al ., 2002;Vilagrosa et al ., 2003)。

e的差异可能源于植物的呼吸作用的差异。一般来说,长期接触水赤字会导致植物的呼吸作用下降,由于减少代谢降低光合作用,吸收和出口增长。例如,这是在干燥的夏天会发生什么地中海生态系统(Rambal et al ., 2004)。不同物种中观察呼吸对干旱的响应,通常在文献中报道,显然是由于不同的增长对干旱敏感(琥珀et al ., 1998)。线粒体呼吸之间也有不同的光的数量主要取决于初级产品直接来自光合作用,呼吸在黑暗中,还取决于最终产品的新陈代谢(Haupt-Herting et al ., 2001)。另一方面,osmolytes的积累(如山梨糖醇)在干旱,这意味着更少的糖,可能导致呼吸的进一步减少,特别是在选择路径,在小麦根在土壤干燥(琥珀等等。,1998)。Ghashghaie et al .(2001)的研究在向日葵和烟草的抗旱性表示逐步下降,尤其是呼吸与脱水(从2 ^摩尔m - 2 s - 1小于0.5 m - 2 s - 1 ^摩尔,伴随相对含水量的下降从95年的60%)。虽然在水下呼吸率减少赤字,植物碳平衡时可能会负面影响呼吸生物量增加的比例相对于同化的表面,因为拍摄增长更为敏感水的压力比根增长(参见第5章)。

e季节性变化的价值。例如,我们计算e,每月平均的总初级生产力(GPP) GPP / APAR,从涡度相关数据在一个桉树种植园。GPP = (NPP + R), R代表植物的呼吸作用,e应该模仿e即使不平行,GPP和R对温度的反应是不同的。e的变化范围从冬天大约4至近1 g MJ-1PAR夏天(Mateus J。、皮塔饼、g . &罗德里格斯。2005年,个人沟通;图6.1)。高每月e在冬天是温和的温度,丰富的水和大量的阴天。漫射光从阴暗的天空比直射光的光合成更有效,可以增加每日e占42% (Rosati &德琼,2003)。e通过季节的下降可能是由于蒸汽压力增加赤字,光饱和高票面价值(Ruimy et al ., 1995)的晴空和干燥的天数增加从冬季到夏季。在夏天,严重的植物水赤字导致碳同化率下降(佩雷拉et al ., 1986)和更低的e。

在作物,除了NPP的下降,收益率可能会进一步减少由于水赤字的负面影响收获指数,即。,收获的生物量和NPP之间的比率。例如,伯爵和戴维斯(2003)表明,水分胁迫大幅减少最后在玉米籽粒产量,但减少APAR贡献更少比降低产量损失在e和收获指数。

图6.1月平均GPP =年代x APAR,与涡度相关法测量,在蓝桉树种植园Herdade de Espirra中央葡萄牙——Lat。38°38的N,长。8°36 'w;年平均温度,16°C;年平均降雨量709毫米;茎的年龄,9年;叶面积指数,3 (Mateus J。、皮塔饼、g . &罗德里格斯。2005年,个人沟通)。

图6.1月平均GPP =年代x APAR,与涡度相关法测量,在蓝桉树种植园Herdade de Espirra中央葡萄牙——Lat。38°38的N,长。8°36 'w;年平均温度,16°C;年平均降雨量709毫米;茎的年龄,9年;叶面积指数,3 (Mateus J。、皮塔饼、g . &罗德里格斯。2005年,个人沟通)。

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