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Intercambio químico

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Modela los flujos de compuestos químicos entre la planta y su entorno: la emisión de compuestos orgánicos volátiles (COV: isopreno, mono y sesquiterpenos) como respuesta al estrés térmico y la herbivoría, la liberación de exudados radicales como estrategia nutricional y de defensa, la señalización alelopática entre plantas vecinas, y la absorción de contaminantes atmosféricos (O, SO). El intercambio químico es la interfaz de comunicación de la planta con su ecosistema.

>Modelo

ID:('ky', 9)


Emisión isopreno

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$E_{iso}=E_s C_T C_L$

$C_L$
Factor lumínico
$1$
$C_T$
Factor térmico
$1$
$E_{iso}$
Emisión de isopreno
$nmol/m²s$
$E_s$
Emisión de referencia
$nmol/m²s$



>Modelo

ID:('gm', 66)


Factor térmico

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$C_T=e^{-(T-T_{opt})^2/(2\sigma_T^2)}e^{\max(0,T-38)/20}$

$C_T$
Factor térmico
$1$
$sigma_T$
Ancho térmico
$°C$
$T$
Temperatura foliar
$°C$
$T_{opt}$
Temperatura óptima de emisión
$°C$



>Modelo

ID:('gm', 67)


Factor luz

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$C_L=\frac{\alpha_L PAR}{1+\alpha_L PAR}$

$C_L$
Factor lumínico
$1$
$alpha_L$
Sensibilidad lumínica
$m²·s/µmol$
$PAR$
Radiación fotosintéticamente activa
$µmol/m²·s$



>Modelo

ID:('gm', 68)


Dinámica JA

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$\frac{dJA}{dt}=\frac{H_b-JA}{\tau_{JA}}$

$H_b$
Intensidad de herbivoría
$1$
$JA$
Señal de ácido jasmónico
$1$
$t$
Tiempo
$s$
$ au_{JA}$
Tiempo de respuesta JA
$s$



>Modelo

ID:('gm', 69)


VOC defensa

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$VOC_{def}=60JA[1+0.03\max(0,T-30)]$

$JA$
Señal de ácido jasmónico
$1$
$T$
Temperatura foliar
$°C$
$VOC_{def}$
Emisión COV de defensa
$nmol/m²s$



>Modelo

ID:('gm', 70)


Flujo O?

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$F_{O3}=\max(0,0.12g_sO_3-Y)$

$O_3$
Concentración de ozono
$nmol/mol$
$g_s$
Conductancia estomática
$mol/m²·s$
$F_{O3}$
Flujo estomático de ozono sobre umbral
$nmol/m²s$
$Y$
Umbral de daño O?
$nmol/m²s$



>Modelo

ID:('gm', 71)


Ozono acumulado

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$AFst0=\int F_{O3},dt$

$AFst0$
Dosis acumulada de O?
$nmol/m²$
$F_{O3}$
Flujo estomático de ozono sobre umbral
$nmol/m²s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 72)


Exudados

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$\frac{dC_{exu}}{dt}=\frac{f_{exu}C_{fix}-C_{exu}}{\tau_{exu}}$

$f_{exu}$
Fracción de carbono exudado
$1$
$C_{exu}$
Carbono exudado dinámico
$µmol/m²·s$
$C_{fix}$
Carbono fijado
$µmol/m²·s$
$t$
Tiempo
$s$
$ au_{exu}$
Tiempo de ajuste de exudados
$s$



>Modelo

ID:('gm', 73)


Alelopatía

Storyboard



$I_{comp}=1-e^{-8C_{exu}e^{-x_{comp}/\sqrt{D_{soil}86400}}}$

$I_{comp}$
Inhibición de competidor
$1$
$x_{comp}$
Distancia al competidor
$m$
$D_{soil}$
Difusividad del aleloquímico en suelo
$m²/s$
$C_{exu}$
Carbono exudado dinámico
$µmol/m²·s$



>Modelo

ID:('gm', 74)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$O_3$
O3
Concentración de ozono
nmol/mol
$C_L$
C_L
Factor lumínico
1
$C_T$
C_T
Factor térmico
1
$f_{exu}$
f_exu
Fracción de carbono exudado
1
$I_{comp}$
I_comp
Inhibición de competidor
1
$H_b$
H_b
Intensidad de herbivoría
1
$JA$
JA
Señal de ácido jasmónico
1
$sigma_T$
sigma_T
Ancho térmico
°C
$T$
T
Temperatura foliar
°C
$T_{opt}$
T_opt
Temperatura óptima de emisión
°C
$x_{comp}$
x_comp
Distancia al competidor
m
$D_{soil}$
D_soil
Difusividad del aleloquímico en suelo
m²/s
$alpha_L$
alpha_L
Sensibilidad lumínica
m²·s/µmol
$AFst0$
AFst0
Dosis acumulada de O?
nmol/m²
$C_{exu}$
C_exu
Carbono exudado dinámico
µmol/m²·s
$C_{fix}$
C_fix
Carbono fijado
µmol/m²·s
$g_s$
g_s
Conductancia estomática
mol/m²·s
$VOC_{def}$
VOC_def
Emisión COV de defensa
nmol/m²s
$E_{iso}$
E_iso
Emisión de isopreno
nmol/m²s
$E_s$
E_s
Emisión de referencia
nmol/m²s
$F_{O3}$
F_O3
Flujo estomático de ozono sobre umbral
nmol/m²s
$PAR$
PAR
Radiación fotosintéticamente activa
µmol/m²·s
$Y$
Y
Umbral de daño O?
nmol/m²s
$t$
t
Tiempo
s
$ au_{exu}$
tau_exu
Tiempo de ajuste de exudados
s
$ au_{JA}$
tau_JA
Tiempo de respuesta JA
s

ID:(0, 9)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile