沙生植物生理学参数测定及水分管理虚拟仿真实验

沙生植物生理学参数测定及水分管理虚拟仿真实验

实验要求

全面学习植物各个知识点,把握和了解水循环过程。通过完善本仿真课程,加强学生对植物生长发育的水分循环过程的了解。

成果支撑

实验背景

沙生植物生长环境恶劣,分布广泛,测定其生理参数及水分管理实地试验操作非常困难,通过仿真学习,学生加深对荒漠化治理、植物水分循环的认识。另外,SPAC的水热循环和能量转化过程与模拟普遍面临时间段较长,仪器昂贵,学生互动差等问题。通过虚拟仿真试验让学生了解SPAC系统的复杂性,掌握根系生长过程、水分在茎秆中的传输过程、叶片光合作用过程中的基础参数测定和SPAC系统水分运输机制。

设计原则

水分管理包括灌水量和灌水时间两方面内容。可以根据累积实际蒸发蒸腾量来计算植物需水量,同时根据植物水分状况或者土壤含水量确定水分管理时间。当土壤含水量低于一定程度时,植物光合速率会受到不同程度的抑制。

实验目标

本实验包含以下主要知识点:根系的生长速率测定及土壤含水量的意义;茎流速率的测定及液流与植物需水量的关系,植物蒸发蒸腾量在SPAC中的重要意义;光合作用测定,了解光合作用与植物体水分状况的关系;利用测定的参数进行实际水分管理的方法。

成绩评定

主要依据记录仪器检查步骤、测量参数的选择及数据分析结果,以及学生分析优化的论证报告等内容。学生操作时的过程数据可被实时获取,主要依据记录仪器安装、测定参数分析等内容,给出学生操作和计算获得的必要的实验结果,要求掌握茎流计数据的计算过程和绘图,完成光响应曲线的拟合。