CO2濃度對(duì)植物生長(zhǎng)影響的分析
CO2濃度是影響植物生長(zhǎng)的一個(gè)重要因素,二氧化碳檢測(cè)儀可以幫助我們快速的測(cè)定出CO2的濃度。在二氧化碳對(duì)作物生理特性和生長(zhǎng)的影響主要有兩類方法:農(nóng)田實(shí)驗(yàn)方法、作物生長(zhǎng)模型模擬方法。農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法常用的有(FACE)實(shí)驗(yàn)、(OTC)試驗(yàn)方法、田間的陽光生長(zhǎng)室。農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)依然是當(dāng)今干旱研究的重要手段,可以較準(zhǔn)確地反映干旱對(duì)作物生長(zhǎng)影響的各個(gè)方面,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為可靠,在實(shí)驗(yàn)區(qū)范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的推廣性。
在農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)一般需要一個(gè)或多個(gè)生長(zhǎng)季,耗時(shí)較長(zhǎng),并且在大尺度上開展難度較大,具有明顯的時(shí)空局限性。所以不少學(xué)者開始利用作物生長(zhǎng)模型研究CO2濃度改變對(duì)農(nóng)業(yè)干旱的影響。其中典型的就包括美國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移決策支持系統(tǒng)(DSSAT)、侵蝕和生產(chǎn)力影響計(jì)算模型(EPIC)等。
作物生長(zhǎng)模擬模型利用統(tǒng)計(jì)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的方法描述了作物生長(zhǎng)的機(jī)理,模擬并解釋作物生長(zhǎng)、發(fā)育、產(chǎn)量、質(zhì)量和環(huán)境、管理措施或遺傳變異的關(guān)系。模型模擬的方法主要是通過校準(zhǔn)和驗(yàn)證過的作物生長(zhǎng)模型來模擬CO2濃度改變前后的作物生長(zhǎng)過程,從而分析CO2濃度對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。這種方法在試驗(yàn)成本、模擬尺度和參數(shù)設(shè)置的靈活性方面顯著優(yōu)于FACE等農(nóng)田實(shí)驗(yàn)。從20世紀(jì)90年代開始就有很多學(xué)者利用作物生長(zhǎng)模型模擬的方法來進(jìn)行這種研究。
氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響評(píng)價(jià)中,用的最多是DSSAT系統(tǒng)中的CERES系列模型,它可以模擬大氣-土壤-作物之間的水分平衡,可以通過計(jì)算每日的C同化率、光合作用的光響應(yīng)、以及干物質(zhì)在各個(gè)器官的分配等模擬CO2濃度改變下谷物的生長(zhǎng)和發(fā)育過程,分析CO2濃度改變對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響。在提高農(nóng)業(yè)管理以及應(yīng)對(duì)未來氣候變化的政策制定研究中存在極大的應(yīng)用價(jià)值。



