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关于光抑制的 phytoplankton 参数化

其他定量生物学 2025-08-28 v2

摘要

光合作用-光照关系的数学模型用于计算集成水柱光合作用速率并预测初级生产。这些模型通常忽略一种在大多数实验中观察到的现象:光合速率在一定光照范围内保持恒定,随后因光抑制而下降。本文发展一种捕捉光抑制及此平台现象的方法。我们对六个新型光抑制模型和十个来自文献的光抑制模型进行测试,依据 1808 条光合作用-光照曲线进行评估。最佳模型较现有模型在调整 R² 上的提升可达 6%-37%,RMSE 降低 15%-70%。在最佳模型中,光抑制通过光照倒数饱和函数的乘积来现象化描述,若无光抑制则简化为广为使用的 Jassby & Platt 光合作用-光照曲线,且仅需新增一个参数。该光抑制参数识别光抑制的起始点,并衡量该光照处光合速率下降的速率。仿真显示,虽然参数值在不同现有模型之间可差异最高达 40%,尤其是在是否包含光抑制方面,但本文对光抑制的表征不影响其参数解释或数值价值。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.17923,
  title  = {Parameterization of Photoinhibition For Phytoplankton},
  author = {Mohammad M. Amirian and Zoe V. Finkel and Emmanuel Devred and Andrew J. Irwin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17923},
  year   = {2025}
}