Free Access
| Issue |
Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 5-6, June-September 2000
Second International Workshop on Functional-Structural Tree Models
|
|
|---|---|---|
| Page(s) | 497 - 511 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2000137 | |
DOI: 10.1051/forest:2000137
Ann. For. Sci. 57 (2000) 497-511
Preliminary measurement and simulation of the spatial distribution of the Morphogenetically Active Radiation (MAR) within an isolated tree canopy
Didier Combesa,b - Hervé Sinoquetb - Claude Varlet-Granchera
aStation d'Écophysiologie des Plantes Fourragères, INRA, 86600 Lusignan, France
bUMR PIAF, INRA - Université Blaise Pascal, 63039 Clermont-Ferrand Cedex 1, France
(
Abstract:
Light quality, i.e. the solar radiation spectrum, is involved in developmental processes of plants,
including trees. Characterisation of morphogenetically active radiation (MAR) within a canopy is necessary
in order to take into account photoregulation of the architecture in tree simulation models. This study
was a first attempt at describing and simulating the spatial distribution of light quality within a walnut
tree crown (Juglans regia L.) using both spectral measurements and a radiation transfer model based on the
turbid medium analogy. Both measurements and simulation were qualitatively in agreement. They showed large
differences in light quality between shaded and sunlit areas. The range of measured and simulated values
was in agreement with values reported in the literature. The quantitative comparison between measurements
and model outputs showed large discrepancies. The latter were attributed to the rough treatment of
scattering in the model, the small amount of punctual measurements made in the tree, and the high
sensitivity of input parameters such as the diffuse to incident radiation ratio and canopy structure
description. Nevertheless the model was mostly able to describe the range of MAR values (phytochrome
equilibrium
,
blue transmittance) found in the tree canopy.
,
blue transmittance) found in the tree canopy.
Keywords:
radiation transfer / phytochrome / cryptochrome / photomorphogenesis
Résumé:
Simulation de la distribution spatiale du Rayonnement Morphogénétiquement Actif au sein de la
couronne d'un arbre isolé. La qualité de la lumière, c'est-à-dire sa composition spectrale, est impliquée
dans les processus de développement des plantes, y compris chez les arbres. La caractérisation du
rayonnement morphogénétiquement actif (MAR) au sein d'un couvert végétal est nécessaire pour prendre en
compte la régulation de l'architecture par la lumière dans les modèles structure-fonction de l'arbre.
Cette étude est une première approche de description et de simulation des variations de la composition
spectrale de la lumière dans la couronne d'un noyer (Juglans regia L.). Elle s'appuie sur des mesures et
sur l'utilisation d'un modèle de transfert radiatif basé sur l'analogie au milieu trouble.
Qualitativement, les mesures et les simulations sont en accord. Elles montrent des différences importantes
entre zones à l'ombre et au soleil. La gamme des valeurs mesurées et simulées est en accord avec la
littérature. La comparaison quantitative entre mesures et simulations présente de grands écarts. Ces
derniers ont été attribués au traitement simplifié de la rediffusion dans le modèle, au nombre limité de
mesures spectrales disponibles, et à la sensibilité importante de variables d'entrée du modèle, telles que
la fraction de rayonnement diffus dans le rayonnement incident ou la description de la structure du
couvert. Cependant le modèle s'avère décrire relativement bien les gammes de valeurs des paramètres du MAR
(équilibre du phytochrome
,
transmittance du rayonnement bleu), telles que mesurées dans
l'arbre.
,
transmittance du rayonnement bleu), telles que mesurées dans
l'arbre.
Mots clé :
transfert radiatif / phytochrome / cryptochrome / photomorphogénèse
Correspondence and reprints: Didier Combes
Tel. 05 49 55 60 91; Fax. 05 49 55 60 68; e-mail: combes@lusignan.inra.fr
Copyright INRA, EDP Sciences