全 文 ：Vol. 30 , No. 6
pp. 568～576 　June , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 6 期
2004 年 6 月 　568～576 页
玉米冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定和分析
王锡平1 ,2 　李保国1 　郭　焱1 , 3 　翟志席2 Ξ
(1 中国农业大学资源与环境学院/ 植物2土壤相互作用教育部重点实验室 ; 2 中国农业大学农学与生物技术学院 ,北京 100094)
摘 　要 　设计了一套田间观测试验 ,以测定光合有效辐射 (PAR ,Photosynthetically Active Radiation) 在玉米冠层内三维空间
上的分布规律。对实测资料的分析得出如下结论 : (1)玉米冠层内平均 PAR 的垂直分布具有随着向下累计叶面积指数的
增加而指数递减的趋势。在冠层中上部 ,PAR 透光率较高 ,递减很明显 ,冠层下部则维持较低水平 ,变化不大。在相同的
天气和时间条件下稀植或密植冠层内 PAR 透光率随累计 LAI 递减的趋势相近 ,但在不同时刻 (太阳入射角度不同) 、不同
天气条件下 ,即使相同的冠层也具有不同的消光系数。(2)在常规种植密度的玉米冠层中上部 ,光斑面积大 ,光斑内 PAR
透光率高、变化小 ,但冠层下部的光斑很少或不明显 ,最大 PAR 透光率也可能会很低。(3)稀植会明显增加冠层下部的光
斑和平均 PAR 透光率。(4)阴天时冠层内部 PAR 强度显著减小。本文的试验结果也可为作物冠层内 PAR 三维空间分布
的模拟研究提供试验和验证的参考方法。
关键词 　玉米 ;PAR ;三维空间分布 ;光斑 ;作物冠层
中图分类号 :S513
Measurement and Analysis of the 3D Spatial Distribution of Photosynthetically Ac2
tive Radiation in Maize Canopy
WANG Xi2Ping1 ,2 , LI Bao2Guo1 , GUO Yan1 , 3 , ZHAI Zhi2Xi2
(1 Key Laboratory of Plant2Soil Interactions , Ministry of Education , College of Resources and Environmental Science ; 2 College of Agronomy and Biotechnology ;
China Agricultural University , Beijing 100094 , China)
Abstract 　An experiment to measure the 3D PAR (Photosynthetically Active Radiation) distribution in maize canopy was
designed. The following results have been achieved through 3D PAR analysis from this experiment . (1) The averaged PAR
at different depths in maize canopy was decreased with the increase of accumulated LAI by exponential law. The decrease
trend of PAR transmittance of maize canopy was very similar for different density at same time and weather. But the extinc2
tion coefficient varied evidently with different weather and different sunshine angle even for the same canopy. (2) There
were much more flecks of sunlight in upper canopy. The PAR transmittance in the flecks was high and varied very slightly.
Within the lower canopy , the averaged PAR was very low and there were very few flecks of sunlight . The maximum PAR
transmittance was also very low. (3) Lower maize planting density would increase flecks of sunlight and PAR transmittance
evidently in canopy bottom. (4) PPFD ( Photosynthetic Photon Flux Density) and maximum PAR transmittance in maize
canopy was badly decreased in cloudy days. This study might provide some references for the simulation of 3D light distri2
bution and experiment design of 3D light measurement in crop canopy.
Key words 　Maize ; PAR ; 3D distribution ; Flecks of sunlight ; Crop canopy
　　光在作物冠层内的分布是由进入冠层的太阳直
接辐射和天空散射辐射经过植物体和地表面的多次
透射、反射和吸收等一系列物理过程之后形成的 ,具
有非常复杂的变化[1 ] ,并影响着田间水分蒸发与蒸
腾[2 ] 、作物的光合物质积累[3～6 ] 、生长发育等多种活
动。作物冠层内光分布规律一直是作物生产和农田
生态系统研究的一个重要内容 ,尤其是对作物群体
结构、作物光合积累及物质生产力的模拟研究具有
重要的推动作用[7 ] 。
光合有效辐射 ( Photosynthetically Active Radia2Ξ基金项目 :国家重点基础研究发展规划项目 ( G1999011709) 、国家 863 计划项目 (2001AA245021)和国家自然科学基金项目 (39970428)资助。
作者简介 :王锡平 (1964 - ) ,女 ,博士研究生 ,高级工程师 ,主要从事农业气象模型和系统分析研究。3通讯作者 :郭焱。E2mail :yan. guo @cau. edu. cn
Received(收稿日期) :2003203210 ,Accepted (接受日期) :2003209211.

tion , PAR) 是能够被绿色植物的叶绿体吸收并用于
光合作用 ,实现物质积累的那部分辐射 ,一般定义在
400～700 nm 波段。PAR 是形成生物产量的基本能
源 ,直接影响着植物的生长、发育、产量和产品质量 ,
也是到达地表面的太阳辐射光谱中最重要的波段之
一[1 ] 。所以作物冠层内 PAR 分布规律成为作物冠
层内光分布研究中最活跃的内容。
近几年 ,人们利用 3D(三维) 测量和分析技术对
作物冠层结构进行了更精确的研究[8 ,9 ] ,使作物冠
层内的光分布研究进入了一种可以在三维空间上进
行精确模拟和计算的新阶段[10～13 ] ,促进了有关作
物生理生态研究的更机理化和更定量化进程。但
是 ,这些精确的三维光分布模拟模型研究只有与作
物冠层内光的三维空间分布的测定分析技术相辅相
成 ,才能得到更好的验证、表述和应用[9～11 ,13 ] 。虽
然人们进行了很多尝试 ,但目前真正实现的作物冠
层内光分布的三维测定研究还很少[3 ,4 ,14 ,15 ] ,三维光
模型的模拟结果验证主要靠不同模型之间的对比来
实现[13 ] 。
本文利用 AccuPAR 冠层分析仪 ,辅助以我们自
己设计的 AccuPAR 支撑架 ,实现了玉米冠层内 PAR
三维空间分布的测定 ,并对其分布规律进行了初步
分析 ,旨在为作物冠层内光的三维分布规律研究提
供一些参考的新认识和试验方法。
1 　材料与方法
1. 1 　试验地
玉米冠层内光的测定试验在中国农业大学西校
区科学园的大田试验地里进行。试验地土壤类型为
草甸褐土 ,土质为壤土。玉米品种为“农大 108”,播
种期为 2002 年 5 月 8 日 ,播前均匀翻耕 ,生长期间
无水肥胁迫 ,人工除草管理。其中有两种密度处理 ,
密植 (相当于该品种的常规种植密度) :株行距为 30
cm×60 cm ;稀植 :株行距为 60 cm ×60 cm。各处理
均为南北行向 ,小区面积 11 m ×17 m。小区排列为
南北向 ,最北端为密植处理 ,向南为稀植处理的 4 个
小区 ,试验地东侧为约 3 m 宽的柏油路 ,西侧为 5 m
宽的草坪 ,其余为连续的玉米、大豆、棉花地。
1. 2 　PAR 观测方法及内容
1. 2. 1 　AccuPAR 冠层分析仪及其支撑架简介 　　
AccuPAR 冠层分析仪 (美国 Decagon 仪器公司) 主要
由探棒、控制终端组成 ,80 cm 的探棒上等距分布着
80 个 PAR (400～700 nm 波段) 光敏二极管 ( Photodi2
ode type : GaAsP) 小探头 ,用以测定冠层内沿探棒不
同位置的 PPFD ( Photosynthetic Photon Flux Density ,
PAR 量子通量) 。袖珍控制终端与探棒基部相连 ,用
以操作 AccuPAR 的观测和数据存储 ,并可外接一个
同波段的 PAR 光敏二氧化硅电阻探头 (Silicon Photo2
voltaic Detector)LI2190SA(美国LI2COR 仪器公司) ,使
其能够同时测定冠层外的 PPFD[16 ] 。
AccuPAR 支撑架是为了利用AccuPAR 实现玉米
冠层内 PAR 的三维空间测定而设计的 ,由 5 部分组
成 :底座 ,用于实现主架的固定和水平调节 ;贴有标
尺的垂直支撑柱 ,高 220 cm ;贴有标尺的水平支撑
臂 ,长 120 cm ,安装在垂直支撑柱上并可上下移动和
固定 ;AccuPAR 支撑盒 ,带动AccuPAR 在水平支撑臂
上进行水平向的移动 ;垂直柱顶端的 LI2190SA 容
器。支撑架通体黑色 ,以减少其反射对观测场地辐
射状况的干扰。
1. 2. 2 　玉米冠层内 PAR 三维空间分布的测定方法
　　在观测地块内选择有代表性的观测点 ,要求观
测点 2. 5 m ×2. 5 m 范围内的植株较均一 ,观测点距
处理地块北边大于 2. 5 m ,距东、西、南边大于 5 m。
在观测点北端的行间固定好 AccuPAR 支撑架 ,安装
好水平支撑臂并使其东西向伸展 ,将 AccuPAR 控制
终端放入支撑盒 ,探棒向南伸展。因为 AccuPAR 测
定高度以上只有一根直径约 5 cm 的垂直支撑圆柱 ,
而 AccuPAR 探棒上的 PAR 探头都在其南方 16 cm
以外的位置采数 ,所以认为 AccuPAR 及支撑架对冠
层辐射状况的扰动很小 ,在测定中可以忽略不计。
移动 AccuPAR ,逐个采集 AccuPAR 探棒上 80 个
探头的瞬时 PPFD 读数 (全自动实现) ,数据采集的
三维空间范围为 :沿行向 80 cm (AccuPAR 探棒上 80
个探头测点 ,南北向 ,称为一个记录) ;在行间垂直于
行向的 60 cm(东西向 ,在贴近东侧玉米行、距东侧玉
米行 15、30、45 cm 和贴近西侧玉米行共 5 个位置上
各采集一个记录 ,分别记为 E1、E2、E3、E4、E5 ,统称
为一个水平采样) ;垂直方向从地面到冠顶 ,共 12 个
测定高度 ,分别为 6、20、40、60、80、100、120、140、160、
180、200 和 220 cm(稀植处理为 210 cm) ,每个高度上
各测一个水平采样。每个记录均通过 LI2190SA 对
应采集冠层顶部的 PPFD。
1. 3 　叶面积系数分析
利用美国 Polhemus 公司的 Fastrak 三维数字化
仪 (3D Digitizer)测量生长着的玉米植株的叶片、穗、
茎的边缘点的三维空间坐标。根据这些边缘点分
965　6 期 王锡平等 :玉米冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定和分析 　　　

析、计算各器官的位置、表面积 ,进而计算出各高度
的向下累计叶面积系数 ( LAI ,单位土地面积上从冠
顶到该高度的累积叶面积) 。Fastrak 三维数字化仪
的坐标定位精度为 0. 08 cm ,经分析用其空间坐标数
据计算的叶面积与米格尺测得的叶面积相比 ,误差
小于 4 %。本研究中的 LAI 是通过 20 株 (密植) 或
12 株 (稀植)玉米的平均值计算得到的。
1. 4 　测定时间及天气
本研究 PAR 的测定在 8 月 7～11 日期间进行
(天气情况见表 1) ,玉米生育期为乳熟期 ,此时密植
与稀植玉米的冠顶高度分别为 240 cm 和 220 cm ,着
生绿叶片数为 14～15 和 13～15。每天在不同时间
进行冠层内 PAR 分布的测定 ,每次测定周期需要约
图 1 不同时刻稀植( 2002 年 8 月 8 日测)与密植( 2002 年 8 月 9 日测)玉米冠层内不同高度上的平均 PAR透光率( Tr)
随向下累计 LAI 的变化趋势及其指数拟合系数(样本数为 24)
Fig. 1 The correlationship of averaged PAR transmittance ( Tr) and accumulated LAI at different solar time for
2 density treatments ( The sample number is 24)
The measurements were made on Aug20822002 for lower density and Aug20922002 for higher density.
30～40 min ,每隔 1. 5～2. 0 h 测定 1 次。
表 1 PAR测定时间及其天气
Table 1 Time and weather conditions for PAR measurement
日期
Date
7 - 8 , Aug. , 2002 9 , Aug. , 2002 11 , Aug. , 2002
天气
Weather
晴、无风 ,午后偶有薄云
Sunny , some high cloud
afternoon , no wind
晴、无风
Sunny ,
no wind
阴天 ,高层云 ,无风
Overcast , high cloudy ,
no wind
1. 5 　冠层外 LI2190SA 读数与 AccuPAR读数的一
致性校正
为判断 LI2190SA 与 AccuPAR 对 PPFD 测定的一
致性 ,假设 AccuPAR 在冠层最上部的一个水平采样
上 PPFD 读数的记录最大值 ( QAccuPAR) 与 LI2190SA
的冠顶 PPFD 读数 ( QLI2190SA)一样 ,同为太阳总辐射 ,
不受叶片遮挡 (该假设的合理性建立在冠层上部很
少叶片遮挡 ,对散射辐射影响也很小) 。将两种探头
的读数比较 ,二者具有非常好的线性关系 :
QAccuPAR = 0. 6294 ·QLI2190SA
( R2 = 0. 99 3 3 ,样本数为 226) 。
　　因为本试验的 PAR 测定中 ,AccuPAR 终端对两
种探头都按 AccuPAR 的探头校验系数将电压转换
成 PPFD 值 , 所以 , 本文对所有的 LI2190SA 冠顶
PPFD 读数都利用该公式校正到与 AccuPAR 匹配的
PPFD 值 ,计为实测 PPFD。
2 　结果及分析
2. 1 　玉米冠层内不同高度的 PAR 变化
本文利用冠层内 PAR 透光率 ,即冠层内指定位
置的 PAR(PPFD) 与冠顶 PAR ( PPFD) 的比来进行冠
层内 PAR 分布规律的分析。在晴天时 ,太阳直射光
直射到冠层内所产生的较高 PPFD 的区域称为光
斑 ;而阴影则为太阳直射光受遮挡而产生的较暗区
域。光斑内的 PAR 包括直接辐射、散射辐射和补充
辐射 ;阴影内的 PAR 包括散射辐射和补充辐射。因
075 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

为玉米叶片对 PAR 的透射率和反射率都很低 ,使冠
层内的补充辐射也会很小[17 ] ,所以冠层内的 PAR 分
布主要包括直射辐射和散射辐射两部分。
2. 1. 1 　玉米冠层内不同高度上平均 PAR 的分布规
律　　冠层内各位置上 PAR 透光率的记录平均值
的差异状况在一定程度上反映了 PAR 能量的分布。
相同高度上不同行间位置的平均 PAR 透光率差异
很小 ,统计不同时刻各高度上平均 PAR 透光率随
LAI 的变化 ,其在二种密度处理中的递减趋势非常
相近 (见图 1) 。在冠层上部 (累计 LAI 小于 2. 0 的高
度以上) ,平均 PAR 透光率较高 ,从冠顶向下随着累
计 LAI 的增加很快递减 ;密植处理的玉米冠层下部
(累计 LAI 大于 4. 0 的高度以下) 平均透光率很低 ,
在 10 %以下 ;而稀植玉米因为 LAI 小 (冠层 LAI 小于
3. 5 ,见图 2) ,冠层底部的 PAR 透光率明显比密植的
高 ,约为 20 %～50 % ,而且随太阳入射角的不同而
图 2 两种处理玉米冠层内向下累计 LAI 随冠层内高度的变化
Fig. 2 The accumulated LAI at different heights
in maize canopy for 2 treatments
图 3 不同时刻稀植玉米冠层内不同行间位置的最大 PAR透光率( Tr)随向下累计 LAI 的变化
Fig. 3 The maximum PAR transmittance ( Tr) changes with accumulated LAI at different positions between plant rows in lower density canopy
变化明显。形成了这种 PAR 分布在冠层中上部迅速
增加 ,光照充足 ,而冠层下部则维持低水平的光照状
况。
从冠层内的植株生长结构分析 ,农大 108 玉米
品种在第 14、15 叶处长雌穗 ,高度约 140 cm ,其密植
处理的相应累计 LAI 约 3. 5 ,稀植处理的约 1. 0 (见
图 2) ,是 PAR 开始明显升高的高度。这种群体结构
也符合田间生态的合理性 ,因为这时光合作用最强
的部位在棒三叶 (雌穗叶及上下各一叶) 及以上叶
片 ,而下部叶片主要处于呼吸消耗和物质转移阶段 ,
减少下部入射 PAR 透光率不仅对总体光合生产影
响不大 ,还可减少呼吸、叶片蒸腾和地面的水分
蒸发。
2. 1. 2 　AccuPAR 记录最高值反映的光斑 PAR 透光
率的变化 　　AccuPAR 记录的每个最高 PPFD ,在一
定程度上代表了探棒所处位置的光斑 PAR 光强 ,其
与冠顶 PAR 的比值即为光斑最大透光率。
从图 3 可以看出 ,稀植玉米冠层内 ,白天各高度
上的最大 PAR 透光率都较高 ,说明存在明显光斑。
密植玉米 PAR 最大透光率的变化分冠层上下两部
分 (图 4) ,在累计 LAI 小于 4. 0 的冠层中上部 (相当
于 140 cm 高度以上 ,见图 2) ,最大 PAR 在 70 %以
上 ,随高度变化不大 ;累计 LAI 大于 4. 0 (140 cm 高
度以下)的冠层下部 ,最大 PAR 透光率变幅很大 ,达
3 %～80 % ,但即使如此 ,在每个采样层次上 (相同累
计 LAI 值)的 PAR 最大透光率也能达到 60 %以上 ,
说明存在光斑。这主要是因为晴天时光斑内的太阳
175　6 期 王锡平等 :玉米冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定和分析 　　　

图 4 密植玉米冠层内不同时刻各行间位置的最大 PAR透光率( Tr)随向下累计 LAI 的变化
Fig. 4 The maximum PAR transmittance ( Tr) changes with accumulated LAI at different positions between plant rows
in the canopy of higher density treatment
直射 PAR 比散射 PAR 大得多 ,散射辐射的遮挡对光
斑内总 PAR 光强的影响相对减小 ,使光斑内光强的
变化比较小 ;而密植群体底部大部分面积为阴影 ,光
斑明显减少。
在晴天的傍晚 (18 :00 左右) 和阴天的白天 ,因
为太阳直射辐射很弱或没有 ,光斑不明显 ,最大 PAR
随累计 LAI 的增加呈一致递减的趋势。尤其是阴天
时冠层内部 PAR 最大透光率明显较小 ,如 8 月 11 日
15 :30 左右冠层中部 (累计 LAI 大于 2. 5) 透光率只
有 40 %以下 ,而晴天的同样时刻 ,冠层中部的 PAR
最大透光率达 70 %～80 %(图 4) 。加之阴天时冠层
外总入射 PAR 显著减少 (晴天的 8 月 9 日和阴天的 8
月 11 日 ,15 :30 左右冠顶 PPFD 分别为 1190～1310
μmol·s - 1·m - 2和 130～370μmol·s - 1·m - 2) ,使冠层内
PPFD 也随之减少 ,如 8 月 11 日 15 :30 左右密植玉米
冠层中部 (累计 LAI 为 3. 0～4. 0 的部位)的 PPFD 只
有 10～30μmol·s - 1·m - 2 ,而 8 月 9 日 15 :30 左右相
同冠层高度的 PPFD 为 100～210μmol·s - 1·m - 2。而
玉米是一种高光效作物 ,充足光照是良好生长的必
要条件 ,这正是生长高峰期的连续阴天会导致玉米
减产的重要原因。
2. 1. 3 　玉米冠层内 PAR 透光率随累计 LAI 的递减
规律 　　从图 1、图 3 和图 4 中看到 ,各种天气和时
刻的冠层平均 PAR 透光率、阴天白天和晴天傍晚时
的最大 PAR 透光率均有明显的随着向下累计 LAI
的增加而指数递减的趋势 ,拟合系数分析通过了极
显著水平 (表 2) 。将相同时刻的稀植与密植玉米冠
层内PAR透光率共同组成随累计 LAI变化的数据
表 2 不同时间玉米冠层内 PAR透光率( Tr , %) 随向下累计 LAI 指数递减模式( Tr = a·e - b·LAI)的回归系数
Table 3 The regression coefficients of Tr = a·e - b·LAI( Tr , PAR transmittance , %; LAI , accumulated LAI) at different time
日期 Date
( Year2month2day) 时间Time 密度处理Plant and row distances(cm ×cm) PAR a b R2 3 3
2002208209 08 :40 - 09 :20 30 ×60 平均 Average 73. 56 0. 7241 0. 94
12 :07 - 12 :43 30 ×60 平均 Average 229. 05 0. 6994 0. 86
15 :16 - 15 :43 30 ×60 平均 Average 103. 55 0. 7159 0. 92
17 :45 - 18 :15 30 ×60 平均 Average 63. 45 0. 6550 0. 97
最大值 Max 130. 66 0. 6759 0. 83
2002208211 15 :30 - 15 :52 30 ×60 平均 Average 95. 68 0. 5359 0. 98
最大值 Max 131. 29 0. 5177 0. 95
2002208209 09 :21 - 09 :59 60 ×60 平均 Average 104. 32 0. 7300 0. 7096
12 :03 - 12 :46 60 ×60 平均 Average 88. 15 0. 5535 0. 8805
15 :01 - 15 :25 60 ×60 平均 Average 98. 95 0. 6879 0. 87
最大值 Max 122. 67 0. 3618 0. 73
18 :07 - 18 :37 60 ×60 平均 Average 71. 15 0. 6362 0. 91
最大值 Max 84. 46 0. 6035 0. 95
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图 5 2002 年 8 月 9 日 08∶38～09∶18 ,密植玉米冠层内不同高度的 PAR透光率( Tr , %)平面分布图
Fig. 5 The PAR transmittance ( Tr , %) maps at different heights ( 6 , 100 , 160 , 200 cm high from ground respectively)
in the maize canopy of higher density treatment at about 09 :00 , Aug20922002
自下而上分别为距地面 6、100、160、200 cm ,黑点处为玉米植株。The black points are maize plants on the maps.
序列 ,对其进行的指数拟合分析也达到了很高的拟
合度 (见图 1) ,证明平均 PAR 随累计 LAI 递减的较
强规律性。
但是 ,光线入射角度、叶片空间分布 (位置和伸
展方向) 、辐射组分变化对光在冠层内的传递状况也
都有影响 ,所以不同时间、不同天气的冠层消光系数
不同。尤其是形成光斑的直射光的变化更依赖于冠
层内的植物空间几何结构 ,受这些因素的影响更突
出。另外指数递减规律和消光系数的分析方法虽然
非常实用 ,但其具有统计学方法所特有的局限性 ,从
表 2 可以看出 ,对稀植与密植玉米分别统计得到的
平均 PAR 透光率的消光系数存在差别。
2. 2 　玉米冠层内不同高度 PAR透光率的水平分布
对各高度水平采样上的 PAR 点值进行插值分
析 ,得到 PAR 透射率的水平分布图。如图 5～图 7 ,
从不同高度上 PAR 透光率水平分布表面图上的峰、
375　6 期 王锡平等 :玉米冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定和分析 　　　

图 6 2002 年 8 月 9 日 12 :03～12 :46 ,密植玉米冠层内不同高度的 PAR透光率( Tr , %)平面分布图
Fig. 6 The PAR transmittance ( Tr , %) maps at different heights ( 6 , 100 , 160 , 200 cm high from ground respectively)
in the maize canopy of higher density treatment at about 12 :20 , Aug20922002
自下而上分别为距地面 6、100、160、200 cm ,黑点处为玉米植株。The black points are maize plants on the maps.
谷变化可以看出光斑与阴影的分布、过渡和演变过
程。
在密植玉米 (图 5、图 6) ,与前文分析一致 ,160
cm 以上冠层中上部的光斑数量与下层相比迅速增
加 ,即使是上午 9 时左右 ,160 cm平面上也可以得到
较多的光斑 ,并且随着太阳高度角的升高 ,正午时的
光斑比上午 9 时明显增加。200 cm 高度处则主要为
光斑分布 ,阴影只占很少面积。但无论是中午或上
午 9 时 ,其 100 cm 和 6 cm 平面的光斑面积很少 ,多
为 PAR 透光率小于 10 %的阴影。中午 100 cm 和 6
cm 高度上的光斑数量比早上增加不明显 ,只是因为
直接辐射强度较小 ,使得上午 9 时 6 cm 高度上的光
斑更弱 ,最大 PAR 透光率 (为总入射 PAR 的透光率)
还不到 30 %。
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图 7 2002 年 8 月 7 日 08 :48～09 :35 ,稀植玉米冠层内不同高度的 PAR透光率( Tr , %)平面分布图
Fig. 7 The PAR transmittance ( Tr , %) maps at different heights ( 6 , 100 , 160 , 200 cm high from ground respectively)
in the maize canopy of lower density treatment at about 09 :00 , Aug20822002.
自下而上分别为距地面 6、100、160、200 cm ,黑点处为玉米植株。The black points are maize plants on the maps.
稀植玉米冠层内的光斑分布明显比密植多 ,尤
其是冠层下部 ,即使在上午 9 时也有较多的光斑 (图
7) 。因为冠层下部叶片光合效率低 ,较高的 PAR 主
要用于改变近地表的能量平衡 ,引起温度升高以及
水分蒸散和呼吸消耗的增加 ,所以从作物生产和田
间生态角度看 ,作物过于稀植将明显导致光能资源
的浪费 ,不利于群体生产潜力的发挥。
3 　讨论
本试验还有一些不足 ,如 AccuPAR 仪器支撑架
的人工操作使每个测定周期过长 (约 40 min ,见图
1) ;整个测定试验持续了 4 d ,不同处理的对比不是
同时测定的 ,期间难免会有大气状况改变而造成的
入射 PAR 的变化 ;加之仪器感应头本身的 PPFD 测
575　6 期 王锡平等 :玉米冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定和分析 　　　

定误差[16 ]等等。对此 ,本文全部采取了相对值 (透
光率)的分析方法予以克服。
在三维空间上进行作物冠层内的光分布分析 ,
可以获到更细致和更丰富的研究结论。随着三维测
定手段、作物构型和计算机三维模拟技术的发展 ,作
物群体三维模拟模型正迅速发展起来[8 ] ,与之紧密
相关的冠层内光的三维模拟模型也必将得到更多的
重视。将三维测定试验和模拟模型方法相结合 ,必
将促进三维空间上作物冠层内光分布规律研究的不
断深入 ,从而为作物生理生态方面的相关研究提供
更机理化的依据。
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科技论文写作高级研修班即将开办
由国家自然科学基金委员会科学基金杂志部主办 , 中国科学院上海生命科学信息中心协办的“第二期
科技论文写作高级研修班”定于 2004 年 7 月 12～17 日在北京和上海举行。
本次研修班的主讲人有来自英国牛津、剑桥等著名学府的华人学者、Nature 期刊的高级编辑、国家自然
科学基金委员会的管理专家等 , 涉及的主题有科技论文写作的理论与实践、投稿注意事项、科技编辑技巧以
及如何撰写科学基金项目申请书等。
有关科技论文写作高级研修班招生的详细内容敬请查询相关网站 : www. nsfc. gov. cn ; 或 www. pub. nsfc.
gov. cn。咨询电话 : 010 - 62326893。联系人 :武长白、莫京。
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