作物生长模拟（一） 1 .举例说明什么是状态、速率和驱动变量。 状态变量（State v ariable）：指系统的总量，如生物量、土壤中总含水量等 驱动变量或驱动方程（Driv ing v ariable）：系统外部因子或描述系统外部因子影响的方程，如太阳辐射、气温、降水. 速率变量（Rate v ariable）：特定时刻单位时间内状态变量的变化量。 例如人口增长速率:State (t+Δt) = State (t) + Rate (t)·Δt ,用 Rate (t) = State (t)（t 时间时人口数）*constant（人口增长率） 2 .简要说明各产量水平的主要影响因子。 一．作物产量的决定因素：作物性状、光、CO2、温度 （1）作物生理性状：如 CO2 的同化能力、生育期长度、收获指数、叶面积指数，等等. 以及作物类型，如 C3 和 C4 作物，像小麦是C3 作物，玉米是C4 作物，玉米比小麦的最大单叶光合能力要强；谷类作物、根茎作物、豆科作物、油料作物的作物产量也不相同。 （2）光照：是光和作用的能量来源，形成叶绿素的必要条件；影响光和作用的重要因素。光强-光合曲线中有光补偿点、光饱和点。植物光合作用达到最大值时的光照强度，称为该种植物的光饱和点。光合作用和呼吸作用相等时的光照强度称为光补偿点。一般来说，光补偿点高的植物其光饱和点也高：草本>木本植物；C4>C3 植物；阳生>阴生植物。即随着有效光强的不断增加，光合速率也不断增加，当有效光强达到光饱和点时，光合速率不再增加 （3） CO2:是光合作用的主要原料，CO2 浓度增加，作物的光合速率提高，但是到达饱和点，光合数量从降低。C4 植物的 CO2 补偿点和饱和点均低于 C3 植物。增加 CO2 浓度可提高植物的光合能力，尤其对 C3 植物效果明显。CO2 浓度增加，气孔导度下降，蒸腾速率降低，植物的水分利用效率提高。 （4）温度：作物有三基点温度：最低温度，最高温度，最适温度。低温导致叶绿体结构破坏和酶的钝化，影响光合作用；高温下光呼吸和暗呼吸加强，净光合速率下降。温度不仅影响作物的光合速率，还影响生育期长度，当温度升高时，作物的生育期反而降低。 二．作物产量的限制因素：水、养分。对作物生长的影响符合 Liebig 的最大限制因素法则，即作物产量决定于水肥等生长要素亏缺最重的一个。 （1）水分是光合作用的主要原料之一和植物体的主要成分（70-90%）。缺水使： 气孔导度下降，导致进入叶肉内的 CO2 减少，光合速率降低 光合产物输出变慢→ 在叶片中积累...
