棉花冠层阴阳叶日变化对光合作用影响研究

"棉花冠层阴阳叶空间分布的日变化及其对光合作用的影响 (2010年) - 大气科学学报, 张雪松, 申双和, 宋洁, 周晓冬, 李永秀" 这篇论文主要研究了棉花生长旺季期间冠层内阴阳叶的空间分布及其对光合作用的影响。研究人员在2007年7月至8月对棉花进行了详细的研究，这是一个关键的生长阶段，棉花在此期间形成花朵和棉铃。 首先，研究者采用了分层的方法来研究冠层，将冠层按照高度分成多个层次，通过一种称为叶片丛聚指数（clumping index，Ω）的指标来评估棉冠内叶片的聚集程度。这个指数对于理解和模拟叶面积指数的动态变化至关重要，因为它能区分出受到光照的阳叶（受光叶）和被遮荫的阴叶（被遮荫叶）。阳叶是直接接收阳光的叶片，而阴叶则位于其他叶片的阴影下。 在2007年8月23日，研究人员利用LI-6400R便携式光合测量系统在不同层次上分别测量了阳叶和阴叶的净光合作用的日变化。光合作用是植物生长的关键过程，它将光能转化为化学能，用于合成有机物。通过结合各层阴阳叶的面积权重，可以估算整个冠层的总光合作用。 实验结果显示，花铃期棉花冠层内的Ω值约为0.68，这是一个相对较高的数值，意味着叶片间的相互遮挡较为明显。在8月23日，从早晨9点到下午6点的观测时间内，总净光合作用的日平均值大约为20.3 μmol•m^-2•s^-1。其中，阳叶对总光合作用的贡献大约占72%，而阴叶则占28%。这表明虽然阴叶受到遮挡，但仍然对光合作用有一定贡献。 进一步分析发现，冠层上层的叶片贡献了约75%的总光合作用，中层叶片约占22%，下层叶片仅占剩下的3%。这反映了光照强度在冠层中的分布不均，上层叶片由于位置优势，能接收到更多的光照，因此光合作用效率更高。 这项研究的意义在于，它揭示了棉花冠层内部复杂的空间结构对光合作用的影响，并为优化农作物管理提供了理论依据。通过更深入理解阴阳叶的动态关系，可以指导种植策略，如调整株距、行距或采用适当的植株形态，以提高光能利用率和作物产量。同时，这些研究方法和技术对于其他作物的光合作用研究也具有参考价值。