О моделировании фотосинтеза растений в условиях глобального изменения климата

  • В.В. Журавлева Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • В.В. Казазаев Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
Ключевые слова: моделирование, фотосинтез, фотодыхание, углекислый газ, C3-растение

Аннотация

The paper deals with the mathematical modeling of parameters of a heating system based on the conversion of solar radiation into heat energy through the solar collector. Наиболее важными среди внешних факторов, влияющих на процессы фотосинтеза и фотодыхания, являются температура, фотосинтетически активная радиация, водный режим, режим минерального питания растения, а также содержание в окружающем пространстве углекислого газа и кислорода. В последние десятилетия наблюдается рост концентрации углекислого газа в атмосфере и изменение теплового режима в масштабах планеты. В связи с этим актуальной является задача прогнозирования изменения интенсивности фотосинтеза растений, обусловленного изменением концентрации атмосферного углекислого газа и температуры. Соответствующие математические модели могут служить основой для прогноза последствий глобального изменения климата. Объектом анализа послужила модель фотосинтеза и фотодыхания С3-растений Журавлевой, учитывающая основные лимитирующие факторы. Особенность модели заключается в зависимости интенсивности фотосинтеза от отношения атмосферных концентраций углекислый газ/кислород. Нами проведено исследование поведения моделируемых растений в различных условиях по содержанию углекислого газа и кислорода в атмосфере, в том числе критических.

DOI 10.14258/izvasu(2017)4-18

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.
DOI:https://doi.org/10.14258/izvasu(2017)4-18

Биографии авторов

В.В. Журавлева, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры теоретической кибернетики и прикладной математики
В.В. Казазаев, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
магистрант факультета математики и информационных технологий

Литература

Глобальное потепление ускорило рост деревьев [Электронный ресурс]. — URL: http://www.membrana.ru/ particle/3667.

Акатов П. В. Реакция растений на рост концентрации углекислого газа в атмосфере // Живые и биокосные системы. — 2013. — № 5 [Электронный ресурс]. — URL: http:// www.jbks.ru/archive/issue5/article-14.

Экология : учебник / под ред. Г.В. Тягунова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М., 2005.

Дмитриева Г.А. Физиология растений. — М., 2005.

Хворова Л.А., Топаж А.Г. Динамическое моделирование и прогнозирование в агрометеорологии. — Барнаул, 2010.

Хворова Л.А., Брыксин В.М., Гавриловская Н.В., Топаж А.Г. Математическое моделирование и информационные технологии в экологии и природопользовании. — Барнаул, 2013.

De Wit C.T. Simulation of assimilation, respiration and transpiration of crops. — Wageningen, 1978.

Бихеле З.Н., Молдау Х.А., Росс Ю.К. Математическое моделирование транспирации и фотосинтеза растений при недостатке почвенной влаги. — Л., 1980.

Penning de Vries F.W.T., Van Laar H.H. Simulation of plant growth and crop production. — Wageningen, 1982.

Лайск А.Х. Кинетика фотосинтеза С3-растений. — М., 1991.

Полуэктов Р. А., Смоляр Э.И., Терлеев В.В., Топаж А.Г. Модели продукционного процесса сельскохозяйственных культур. — СПб., 2006.

Bernacchi C.J., Singsaas E.L., Pimentel С., Portis A.R., Long S.P. Improved temperature response functions for models of Rubisco-limited photosynthesis // Plant, Cell and Environment. — 2001. — V. 24.

Журавлева В.В. Математическая модель дыхания С3-растений во время фотосинтеза // Известия Алтайского гос. ун-та. — 2007. — №1(53).

Журавлева В.В. Математическое моделирование процессов накопления биомассы С3-растений в процессе вегетации : дис. ... канд. физ.-мат. наук. — Барнаул, 2008.

Журавлева В.В. Качественный анализ модели фотосинтеза и фотодыхания С3-растений // Известия Алтайского гос. ун-та. — 2009. — №1(61).

Журавлева В.В. Моделирование процессов фотосинтеза и фотодыхания С3-растений // Математическая биология и биоинформатика. — 2015. — Т. 10. Вып. 2. DOI: 10.17537/2015.10.482.

Как цитировать
Журавлева, В., & Казазаев, В. (1). О моделировании фотосинтеза растений в условиях глобального изменения климата. Известия Алтайского государственного университета, (4(96). https://doi.org/10.14258/izvasu(2017)4-18