不同类型甘薯光合光响应曲线拟合及比较分析

为研究甘薯光合光响应曲线的最适模型,运用4种常用模型对光合光响应数据进行曲线拟合,结果表明:直角双曲线模型和非直角双曲线模型得到的光饱和点要远远小于实测值,而指数模型虽然能较好地拟合出光饱和点和最大净光合速率,但其得到的光补偿点和暗呼吸速率值要远小于实测值,直角双曲线修正模型能更好地拟合甘薯光合光响应曲线。8个品种中,福薯2号和广薯87具有最高的净光合速率,是光合效能较好的两个甘薯资源。     

桫椤对光照和CO2的响应曲线及其模型拟合研究

以濒危植物桫椤为研究材料,使用Li-6400便携式光合测定系统测定光合-光响应曲线,应用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和修正的直角双曲线模型3种模型进行模拟研究,并探讨不同模型对桫椤光响应及CO_2响应中的适用性。结果表明:采用修正直角双曲线模型拟合的桫椤光响应参数为0.077,Pnmax、Iisat、Ic、Rd分别为8.162、917.96、16.021、-0.975μmol/m2·s,CO_2响应参数为0.035,Cisat、Pmax、Γ、RP分别为1577.624、14.170、61.666、-2.028μmol/m2·s。修正直角双曲线模型能很好地拟合桫椤的光响应及CO_2响应数据,并能较准确地直接计算出光合参数,同时能很好地处理桫椤产生光抑制部分的光响应数据,高光强下直角双曲线模型和非直角双曲线模型不能处理光抑制问题。修正直角双曲线模型下光饱和点和CO_2饱和点高于直角双曲线模型和非直角双曲线模型,最大净光合速率表现相反。光补偿点、暗呼吸速率、光呼吸速率和CO_2补偿点介于直角双曲线和非直角双曲线模型之间,修正直角双曲线模型模拟值与实测值最接近。桫椤具有一定的耐阴性,能适应一定低光照的环境条件,对CO_2的适应范围较宽。修正直角双曲线模型是拟合桫椤光合-光响应曲线的理想模型,该模型能较好地对桫椤植物光能利用效率进行模拟,为桫椤植物的有效保护提供参考。     

不同锌肥水平下烤烟光响应曲线的拟合

为探究不同光响应曲线模型拟合不同锌肥水平下烤烟光合特征的适宜性,以烤烟K326为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和双曲线修正模型对烟株成熟期中部叶的光响应曲线进行拟合,通过分析光合参数的拟合值和实测值的近似度,选出光响应曲线适宜的拟合模型。结果表明,随着锌肥适量的增施,烤烟的最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点等光合特征参数均有所上升,烤烟叶片的光合能力明显提高,但当锌肥过量时光合特征参数反而下降。3种模型对不同锌肥水平下烤烟成熟期中部叶光响应曲线的拟合效果优劣排序为双曲线修正模型非直角双曲线模型直角双曲线模型,且双曲线修正模型拟合出的光合特征参数最丰富。因此,双曲线修正模型是拟合不同锌肥水平下烤烟光响应曲线的适宜模型。     

光合模型对无患子叶片光合响应参数计算结果的影响

目的旨在探究光合模型对无患子冠层不同部位叶片光合响应参数计算结果的影响,并得到合适的光合响应应用模型和合理的光合响应参数。方法本研究以福建建宁地区进入稳定结实期的无患子为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角修正模型和指数修正模型来拟合无患子冠层不同部位叶片的光响应曲线,采用直角修正模型、直角双曲线模型和Michaelis-Menten模型来拟合CO₂响应曲线,通过均方误差和决定系数来检验光合响应模型的拟合精度,采用Duncan多重比较法检验不同模型和不同部位叶片光合响应参数的差异并进行方差分析。结果（1）4种模型对光响应曲线拟合结果的优劣为:直角修正模型 > 指数修正模型 > 非直角双曲线模型 > 直角双曲线模型,3种模型对CO₂响应曲线拟合优劣的结果类似:直角修正模型 > 直角双曲线模型/Michaelis-Menten模型。（2）层级间叶片光合响应参数的差异显著性因模型而有别,各模型得到的方向间叶片光合响应参数值的差异均不显著。（3）模型对初始量子效率、光响应最大净光合速率、光饱和点、暗呼吸速率、CO₂响应最大净光合速率和CO₂饱和点的影响更大,层级对光补偿点、初始羧化效率、CO₂补偿点和光呼吸速率的影响更大,方向对光合响应参数无显著影响,光饱和点、CO₂饱和点、初始羧化效率和CO₂补偿点还受到交互作用的显著影响。结论相对于其他模型,直角修正模型能更好地拟合无患子光合响应曲线,得到的光合响应参数也较准确;模型对所有光合响应参数的影响是极显著的,模型的筛选很重要。      

石漠化区银合欢林光响应曲线模型比较

以桂西南石漠化山地8年生银合欢退耕林为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、修正直角双曲线模型,拟合银合欢的光饱和型、光抑制型、未饱和型和弱光型4种光响应曲线,同时比较不同模型计算所得光饱和时的最大净光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)等光合生理指标的估计精度。结果表明:修正直角双曲线模型对各类光响应曲线类型的拟合效果最好,判定系数为0.991 8~0.999 8,且仅其可以描述光抑制现象。修正直角双曲线模型和指数模型对Pmax估计精度较高,修正直角双曲线模型对Rd和LCP预测效果最佳。综合光响应曲线拟合和光合生理参数预测效果来看,修正直角双曲线模型可作为石漠化区银合欢退耕林的最优光响应曲线模型。     

竹节树幼苗的光响应特性及其曲线最适模型选择

为揭示竹节树幼苗的光合生理特性,以竹节树幼苗为研究对象,利用Li-6400测定其光合-光响应曲线,并从常用的6种光合曲线拟合模型中筛选出适用于竹节树幼苗的光合-光响应模型。结果表明:直角双曲线修正模型拟合的光合-光响应曲线最佳,具有符合植物生长规律的光抑制现象。在直角双曲线修正模型的光合参数中,P_(max)、I_(sat)、I_c、R_d与实测值最接近,决定系数R~2为0.998,平均绝对误差(MAE)和均方误差(MSE)最小,模型具有较高的拟合精确度。因此,直角双曲线修正模型为竹节树幼苗最佳的光合-光响应曲线拟合模型。     

4种经验模型在藏川杨光响应研究中的适用性

采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数函数模型分别对藏川杨（Populus szechuanica Schneid）叶片光响应曲线进行了拟合与比较,探讨了几种模型在藏川杨光响应研究中的适用性.结果表明：不同模型对同一种植物光响应曲线的拟合结果存在差异,采用非直角双曲线模型和直角双曲线模型拟合出的光补偿点（LCP）、最大净光合速率（Pmax）高于实测值,光饱和点（LSP）远低于实测值;函数模型拟合的最大净光合速率较为接近实测值;采用直角双曲线修正模型拟合的藏川杨叶片光响应参数均比较准确.     

木薯光合—光响应曲线的模型拟合比较

【目的】找出木薯光合—光响应曲线的最佳拟合模型,为其生理生态研究和栽培技术提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合系统,测定3个不同生育时期的木薯光响应曲线,分析比较指数函数、直角双曲线、非直角双模型和修正直角双曲线4种模型的拟合效果。【结果】3个生育时期4种模型的决定系数R2均大于0.990,即4种模型对光响应曲线的拟合精度都较好;其中修正直角双曲线模型的决定系数最大,均方误差MSE、平均绝对误差MAE和赤池信息量准则AIC最小,最大净光合速率Pnmax、光饱和点LSP、光补偿点LCP和暗呼吸速率Rd光合参数与实测值最为接近,即3个不同生育时期的最佳光响应曲线模型为修正直角双曲线模型;由修正直角双曲线模型计算出木薯在3个不同生育时期的最大量子效率α在0.048~0.090之间,Pnmax在21.75~22.37μmol/(m~2·s)之间,LSP在2 140.25~2 866.15μmol/(m~2·s)之间,LCP在61.48~95.23μmol/(m~2·s)之间。【结论】修正直角双曲线模型是拟合木薯光合—光响应曲线的最佳模型。     

不同钾肥水平下烟草光响应曲线的拟合

为研究不同光响应曲线模型对不同钾肥水平下烟草光合特征的适用性,以烟草品种红花大金元为试验对象,分析烟株成熟期中部叶的光响应曲线。采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和双曲线修正模型对光响应曲线进行拟合,通过分析光合参数的拟合值、实测值的近似度,选出适宜光响应曲线的拟合模型。结果表明:随着钾肥的适量增施,光合特征参数均有所上升,烟草叶片的光合能力有明显提高,拟合效果的优劣排序为:双曲线修正模型非直角双曲线模型直角双曲线模型,且双曲线修正模型拟合出的光合特征参数最丰富。因此可知,双曲线修正模型是拟合不同钾肥水平下烟草光响应曲线的适宜模型。     

土壤淹水条件下香附子光响应过程的模型比较

利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对三峡库区消落带土壤淹水条件下香附子光响应过程的测量数据进行了重新拟合,分析了不同光响应模型对香附子的适用性及香附子主要光响应参数对土壤淹水的适应规律。结果表明,非直角双曲线模型对常规水分管理组（CK）香附子植株光响应过程的拟合效果要优于直角双曲线模型和直角双曲线修正模型,而直角双曲线修正模型对淹水组（T1）香附子植株光合响应过程的拟合效果要优于其他2种模型。光响应参数的拟合效果则表现为:非直角双曲线模型对LCP和R_d的拟合效果最佳,直角双曲线修正模型对LSP和P_nmax的拟合效果最佳,而直角双曲线模型对这些光响应参数的拟合效果最差。受水淹影响,香附子的光合能力以及光适应能力减弱,出现了不同程度的光抑制现象,水淹90 d后,T1处理香附子植株叶片LCP和R_d分别比对照增加了56.9%和43.1%,而叶片LSP和P_nmax分别比对照降低了52.3%和 47.4%。     

3种油葵光合光响应曲线模型拟合及其光合参数与产量的关系

采用2种典型的光响应模型对3个油葵品种KWS203、TH320及矮大头667DW叶片的光合-光响应曲线进行拟合,并分析其光合参数与油葵生物产量、籽粒产量的关系。结果表明:直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型对3个油葵品种的光合-光响应曲线的拟合精度较高,拟合方程的决定系数均为R2≥0.997。其中直角双曲线修正模型可以更好地拟合KWS203和矮大头667DW光系统Ⅱ动力学下调或光抑制部分的光合-光响应曲线,可准确计算其饱和光照度及最大净光合速率,且与实际测量值相当接近。直角双曲线修正模型拟合3种油葵光合-光响应曲线所得的光合参数与产量关系表明,油葵产量与最大净光合速率和饱和光照度具有相关性,饱和光照度与其生物产量(r=0.971**)、籽粒产量(r=0.982**)的相关系数均为极显著差异水平,但最大净光合速率与其生物产量(r=0.309)、籽粒产量(r=0.344)的相关系数都未达到显著水平;TH320的最大净光合速率、饱和光照度均最大,为36.926μmol/(m2·s),CO2、2 286.884μmol/(m2·s),其生物产量、籽粒产量也最高,分别为13 664.25kg/hm2、4 711.81 kg/hm2。综上所述,直角双曲线修正模型更符合油葵的光合生理特征,是研究油葵光合-光响应曲线的首选模型;TH320相对于其他2个油葵品种,具有更高的光饱和点和最大净光合速率,更低的暗呼吸速率和光合产物消耗。     

遮阴条件下金边瑞香不同光响应曲线拟合模型的比较

为利用数学模型拟合金边瑞香光响应曲线来探究金边瑞香光合特性,比较分析了指数函数模型、直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型模拟金边瑞香的光响应曲线的拟合度,同时比较了不同遮阴条件下金边瑞香的光响应曲线和光合特性。结果表明,4种典型的光响应模型中直角双曲线修正模型适用于金边瑞香光响应曲线模拟,且决定系数在0.99以上。综合分析比较数据,直角双曲线修正模型对金边瑞香光响应曲线拟合效果最好,在高强光条件下,结果更加准确,可作为拟合金边瑞香的光响应曲线。此外,一定的遮阴有利于金边瑞香光合利用。     

不同氮肥水平下烟草CO2响应曲线的拟合分析

[目的]探讨不同CO2响应曲线模型拟合不同氮肥水平下烟草光合特性与CO2间的关系,筛选出最佳的CO2响应曲线拟合模型.[方法]以烤烟K326为对象,在不同氮肥用量(0、66.60、93.60和120.60 kg/ha)条件下,采用不同CO2响应曲线模型(直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型、直角双曲线修正模型和指数改进模型),对烟株旺长期中部叶的CO2响应曲线进行拟合,分析拟合曲线与实测值的相似程度,筛选拟合效果最佳模型.[结果]直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型和指数改进模型均无法完全拟合出光合速率随CO2增加而下降的曲线,且直角双曲线模型和Michaelis-Menten模型无法拟合最大净光合速率(Pn max).直角双曲线修正模型拟合R2为0.999,拟合效果优于其他模型,其光合参数[初始羧化效率(α)、Pn max和饱和胞间CO2浓度(Ci sat)]的拟合值更接近真实值,能反映实际情况.各模型决定系数排序为直角双曲线修正模型>指数改进模型>直角双曲线模型=Michaelis-Menten模型.[结论]不同CO2响应曲线模型对不同氮水平下烟草光合特性的拟合效果存在差异,四种模型中以直角双曲线修正模型的拟合效果最佳.     

干旱区典型植物梭梭与柽柳的光响应曲线模型拟合

为选择合适的模型对干旱区典型植物梭梭和柽柳的光合-光响应曲线进行拟合,较好地反映植株的光合特性,采用3种典型的光合-光响应曲线模型[直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)、直角双曲线修正模型(MRH)]对梭梭和柽柳光合作用的光响应曲线进行拟合,计算出最大净光合速率(P_(n,max))、暗呼吸速率(R_d)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)以及表观量子效率(AQE),并结合决定系数(r~2)、平均绝对误差(MAD)、相对误差(RE)及均方根误差(RMSE)综合对比3种模型的拟合优度和光合参数估计精度。经分析对比不同模型拟合度,并且将拟合值与实测值进行比较,结果表明,NRH模型对梭梭光合参数LCP、R_d、AQE的拟合效果优于RH、MRH模型;RH模型对柽柳光合参数LCP、R_d的拟合效果优于NRH、MRH模型;梭梭、柽柳P_(n,max)的求解均以MRH模型最佳,且明显优于其他2种模型;3种模型中拟合优度最佳的为MRH模型。     

一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较

为了解决传统光合作用光响应模型(如直角双曲线和非直角双曲线模型)中光合速率虽沿着渐进曲线响应光照强度的增加,但拟合植物叶片的最大光合速率却远大于实测值,且无法给出光饱和点等问题。在对传统的光合作用光响应模型进行认真分析,发现其关键在于未考虑光呼吸的基础上,提出了一个新的光合作用光响应模型,详细讨论了该模型的主要特性,并与传统直角双曲线和非直角双曲线模型进行比较分析。用这3个模型拟合了不同试验条件下冬小麦光合作用光响应,结果表明:新模型较传统的模型更好地模拟不同温度及CO2浓度条件下冬小麦光合作用光响应,包括低光强条件下和光抑制条件下的光响应问题,且可求得最大光合速率、饱和光照强度、光补偿点和暗呼吸速率等。此外,新模型可以合理地描述植物叶片的光抑制,因此新模型具有普遍性。     

药用植物艾纳香光合光响应曲线及其模型拟合

为了探明艾纳香光响应特征及其最大净光合速率、光饱和点等光合参数,从而为艾纳香优质苗木的培育及科学栽培提供理论依据,采用Li-6400光合作用测定系统对艾纳香一年生苗木叶片光响应进行了测定,并应用4种光响应经验模型对艾纳香叶片光响应曲线进行拟合。结果表明:1)直角双曲线、非直角双曲线及指数函数模型不能求取艾纳香最大净光合速率和光饱和点的解析解,而结合其他方法拟合的相应值与实测值有显著差异,同时也不能处理发生光抑制的光响应数据;2)修正的直角双曲线模型拟合的各项光合参数均比较准确,同时也能很好地处理艾纳香发生光抑制的光响应数据;3)经修正的直角双曲线模型拟合的艾纳香最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率和初始量子效率分别为19.00μmol/(m2.s)、1 866.15μmol/(m2.s)、33.56μmol/(m2.s)、-2.07μmol/(m2.s)和0.066。结论:艾纳香光能利用能力和光合生产力较高,有一定的耐阴能力,对光照的适应范围较宽。     

干旱胁迫下3种玉米光响应曲线模型的比较

研究了不同土壤水分条件下玉米的光合作用,对光响应曲线进行拟合,比较3种不同拟合方法的优劣,优选出干旱胁迫下最优的光合作用光响应模型。利用玉米穗位叶光合数据,用直角双曲线模型、非直角双曲线模型以及直角双曲线修正模型对适宜土壤水分条件及中度干旱胁迫下玉米光响应进行拟合。从拟合的相关参数看,对照(CK)的拟合结果中,直角双曲线模型整体高于非直角双曲线模型,其中表观量子效率与最大净光合速率均提高33%,光补偿点提高10%,暗呼吸速率提高40%,直角双曲线修正模型得到的最大净光合速率低于非直角双曲线模型,其余参数差别很小。在对水分胁迫(MS)的拟合中,3种曲线所得参数的差异与CK一致。直角双曲线修正模型可以直接得到饱和光强与最大净光合速率,得到的光合参数比另外2种模型更接近实测值,因此该模型可以更好的拟合适宜土壤水分和中度干旱胁迫下的玉米光响应曲线。     

不同光合光响应模型在雷公藤研究中的应用

应用非直角与直角双曲线模型、二项式回归方法及叶子飘光响应曲线模型拟合了雷公藤幼苗的测量数据.结果表明,雷公藤幼苗光合速率与光强之间存在非线性关系.叶子飘光响应曲线模型的拟合效果最佳,相关系数最大,模拟值与实测值最符合;利用该模型重新拟合出雷公藤幼苗的饱和光强为468.98μmol.m-2.s-1,最大光合速率为21.41μmol.m-2.s-1,这些数据与试验测量值较符合;其内禀量子效率为0.076,表观量子效率为0.069,在光补偿点处的量子效率为0.072.     

不同镁肥水平对烤烟光响应曲线及产量的影响

为探究不同镁肥水平对烤烟光响应曲线及产量的影响,以烤烟K326为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和双曲线修正模型对烟株成熟期中部叶的光响应曲线进行拟合,通过分析光合参数的拟合值和实测值的近似度,选出光响应曲线适宜的拟合模型,在此基础上对比分析不同镁肥水平下烤烟的光响应曲线以及产量的差异。结果表明:双曲线修正模型能较好地拟合成熟期烤烟的光响应曲线。随着镁肥适量的增施,光合特征参数有所上升,烤烟叶片的光合能力有明显的提高,但当镁肥过量时光合特征参数反而下降。因此,本试验条件下,双曲线修正模型是拟合不同镁肥水平下烤烟光响应曲线的适宜模型,施镁量为150 kg/hm~2的处理能较为显著的提高烤烟的光合速率和产量。     

低温胁迫对设施三七叶片光响应曲线拟合的影响

以三七幼苗为试材,进行人工控制试验,设置0、3、6、9℃4个低温水平,分别处理1、3、5、7 d,以25℃为对照(CK),研究低温胁迫下设施三七叶片的光合特性,选取处理时间1、7 d和CK,用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型4种光合模型进行拟合分析,最终选择拟合程度最高的模型来模拟光合参数,旨在为调控三七生长环境和促进高产提供理论与实践依据。结果表明:非直角双曲线模型拟合最佳,其他拟合程度由高到低的顺序为直角双曲线修正模型、直角双曲线模型、指数模型,并利用拟合程度最高的非直角双曲线模型计算出光合参数;在低温胁迫环境下,最大净光合速率(P nmax)、光补偿点(L C,P)、光饱和点(L S,P)和暗呼吸速率(R d)均随处理时间延长而减小;随着温度的降低,P nmax、L C,P和R d总体上逐渐降低,L S,P先降低后增大。