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仿真樹以植物生理過程為基礎的模型研究
當前此類模型主要用于模擬以小時和日變化的碳水和養分吸收、氣體交換過程中的氣孔控制，以及樹木生長和發育過程中的資源利用。生理學模型由不同復雜程度的公式組成，包括以依賴溫度、輻射強度和植物水勢的通徑阻力為基礎的CO2經驗梯度方程，以及需要酶和光合變量等生物化學數據的機理公式。生理模型一般通過葉片能量平衡計算進行聯接，這是因為葉片溫度是決定蒸騰作用和與呼吸、光合有關的酶動力速率的關-環境因子。
生理模型由外部環境變量驅動。環境驅動變量隨著樹冠深度發生變化，而葉片也由陽生和陰生葉片產生相應的變化，而且葉片生理過程對于驅動變量的響應是非線性的。因此應該從葉片到樹冠尺度上進行葉片生理學與樹冠微氣候學的耦合研究。
此類模型通常將森林樹冠近似地作為同質單位研究，即假設森林是一個“單一大葉片”，并且以Penman—Monteith方程為基礎計算蒸發散和溫度。光合產物和養分分配生理學，以及根系的水分、養分吸收過程也通過各種模型公式表示。但是在許多生理模型中，缺乏一些重要的根系一土壤過程，如菌根、土壤化學、微生物作用，以及須根動態。
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