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地表覆盖及生理生态因子对苹果树光合特性的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
以9年生长枝富士苹果树为研究对象,利用LI-6400便携式光合测定系统监测不同地表覆盖模式下盛果期苹果树净光合速率、蒸腾速率日变化,并对与净光合速率和蒸腾速率相关的环境因子及生理子的相互关系进行分析.结果表明,清耕和生草处理的净光合速率(Pn)日变化为双峰型,地膜覆盖、秸秆覆盖和砂石覆盖的净光合速率(Pn)日变化进程为单峰型;蒸腾速率(Tr)日变化均为单峰型.净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)、叶温(Tl)均呈二次曲线关系;与大气相对湿度(RH)、气孔导度(Gs)呈显著正相关;与胞间CO2浓度(Ci)呈显著负相关.蒸腾速率(Tr)与光合有效辐射(PAR)为幂指数关系;与大气相对湿度(RH)呈二次曲线关系;与气温(Ta)、叶温(Tl)、气孔导度(Gs)呈显著正相关;与胞间CO2浓度(Gi)显著负相关.砂石覆盖和秸秆覆盖的净光合速率最大,不同覆盖模式下蒸腾速率日均值差异不显著,不同覆盖模式下苹果树的光合特性与各项环境因子和生理因子密切相关. 相似文献
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高CO2浓度和遮荫对小麦叶片光能利用特性及产量构成因子的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
CO2和光能是植物光合作用的动力和底物,它们的变化必然引起植物光合特性和生长的变化。研究大气CO2浓度和光强变化对植物光合生理的影响,有利于认识作物对全球生态变化的生理响应机制。试验以高大气CO2浓度和遮荫为处理手段,通过测定小麦(Triticum aestivum)旗叶的光合气体交换参数、光强光合速率响应曲线和产量构成因子,分析光强光能利用效率之间的关系,研究高大气CO2浓度(760μmol.mol 1)和遮荫对小麦叶片光合特性及产量构成因子的影响。结果表明,高大气CO2浓度下,小麦叶片的净光合速率(Pn)增加;同时最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)显著升高;遮荫处理使小麦叶片的Pnmax、LSP、LCP降低。正常光照下大气CO2浓度升高使小麦叶片呼吸速率(Rd)显著下降,遮荫后大气CO2浓度升高对Rd无显著影响。大气CO2浓度升高能显著提高小麦叶片表观量子效率(AQY),而遮荫对AQY的影响因大气CO2浓度而异,高大气CO2浓度下遮荫使AQY显著提高,正常大气CO2浓度下遮荫则使AQY明显下降。高大气CO2浓度下遮荫使小麦株高、穗长增加,而穗粒数、单株穗粒重、千粒重减小。受光合特性的变化和光强限制,高大气CO2浓度下遮荫使小麦叶片呼吸增强,导致Pn下降,不利于干物质积累和籽粒产量的形成。 相似文献
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在陕北黄土丘陵沟壑区用LI-6400光合仪对中国沙棘、俄罗斯沙棘和俄罗斯沙棘×中国沙棘光合特性及影响因子进行了测定。测定结果表明三者的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率日变化均为“双峰”曲线。中国沙棘光合“午休”现象较轻,日光合速率和午后光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率极显著（P〈0．01）高于俄罗斯沙棘和俄罗斯沙棘×中国沙棘。中国沙棘光合作用最适气孔导度、大气CO2浓度、空气相对湿度比俄罗斯沙棘小,最适胞间CO2浓度、蒸腾速率、气温、光合有效辐射比俄罗斯沙棘高。中国沙棘在最适气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和大气CO2浓度下的光合速率比俄罗斯沙棘高;在最适气温、空气相对湿度、光合有效辐射下的光合速率比俄罗斯沙棘低。俄罗斯沙棘×中国沙棘光合“午休”现象比中国沙棘强,比俄罗斯沙棘弱,午后光合速率与俄罗斯沙棘相近;俄罗斯沙棘×中国沙棘最适气孔导度、大气CO2浓度高于中国沙棘和俄罗斯沙棘,最适胞间CO2浓度低于中国沙棘和俄罗斯沙棘,最适蒸腾速率、气温、空气相对湿度、光合有效辐射居于中国沙棘和俄罗斯沙棘之间。俄罗斯沙棘×中国沙棘在最适气孔导度下的光合速率高于中国沙棘和俄罗斯沙棘;在最适胞间CO2浓度、蒸腾速率、气温、大气CO2浓度、空气相对湿度、光合有效辐射下的光合速率低于中国沙棘和俄罗斯沙棘。中国沙棘、俄罗斯沙棘和俄罗斯沙棘×中国沙棘的光合速率均与上午的气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气温、大气CO2浓度、空气相对湿度、光合有效辐射显著相关,均为“抛物线”关系。 相似文献
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不同CO2浓度对豇豆光合特性和若干生理生化指标的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在南方温室栽培环境下,研究不同CO2浓度对矮生豇豆幼苗叶片光合特性和生理生化指标的影响。结果表明,不同CO2浓度下,豇豆叶片光合色素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量随CO2浓度的升高均有不同程度的提高。高CO2浓度还明显提高叶片的光合速率,但蒸腾速率则较对照CK有所下降。在不同CO2浓度下,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性变化较大,且均以CO2浓度为1200 mL/m3时活性最高。高浓度CO2使得豇豆叶片中的丙二醛含量明显降低。 相似文献
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大气CO_2浓度升高对谷子生长发育与光合生理的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
研究大气CO2浓度升高对谷子的影响,有助于人们了解未来气候变化后,谷子生产的变化,以提前采取必要的应对措施趋利避害。本研究利用FACE(FreeAirCO2Enrichment)系统首次在大田条件进行了谷子生长发育受CO2浓度升高影响的试验。结果表明,大气CO2浓度升高后,谷子的株高、茎粗、叶面积增加,叶片叶绿素含量下降。在相同CO2浓度下,抽穗期FACE圈内谷子叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度与环境CO2浓度的比值(Ci/Ca)会下降,叶片光合能力有所下降,出现光适应,但水分利用效率(WUE)会提高。 相似文献
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3种阔叶树气体交换特性及水分利用效率影响因子的研究 总被引：12，自引：0，他引：12
通过测定刺楸、黄连木、栾树旱季和雨季气体交换参数及其周围环境因子的日变化,分析水分生理生态特性,探讨各生理生态因子对水分利用效率的影响。结果表明：光合有效辐射与温度均呈单峰型,空气相对湿度呈“U”型。蒸腾速率日变化3个树种在旱季和雨季均呈单峰型。净光合速率日变化刺楸在旱季为双峰型,在雨季为单峰型,而黄连木、栾树在旱季和雨季均为单峰型。水分利用效率日变化在雨季3个树种呈单峰型,在旱季黄连木呈单峰型,而刺楸和栾树呈双峰型。逐步回归分析发现,影响3个树种水分利用效率的因子主要有胞间CO2浓度(极显著负相关)、大气CO2浓度(极显著正相关)、空气相对湿度(正相关)和叶温(负相关)等。通过主成分分析,可将影响刺楸、栾树水分利用效率的因子归纳为3类,即温度、气孔导度和CO2浓度;黄连木可归纳为两类,即温度和气孔导度。 相似文献
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翅果油树净光合速率日变化及其主要影响因子 总被引：3，自引：0，他引：3
对翅果油树叶片净光合速率日变化进行了测定,并分析其与蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合参数及环境因子的关系.结果表明:翅果油树叶片净光合速率日变化呈"双峰"曲线,具有明显的光合"午休"现象,最高峰分别出现在9:00和15:00,变化范围在1.25～11.35 μmol·m-2·s-1之间;11:00～12:00引起净光合速率降低的主要因素是气孔限制因素,9:00～11:00、15:00～19:00则为非气孔限制因素.净光合速率与光合参数的关系在一天中不同时段表现不同,6:00～9:00、15:00～19:00叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关;9:00～12:00叶片净光合速率与胞间CO2浓度、气孔导度分别呈显著和极显著正相关,与蒸腾速率呈不显著负相关;12:00～15:00叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈显著正相关,而与胞间CO2浓度呈不显著正相关.6:00～9:00影响叶片净光合速率的主要环境因子及其作用大小为光合有效辐射>胞间CO2浓度,且前者表现为正效应,后者表现为负效应;9:00～12:00为光合有效辐射>空气CO2浓度,且前者表现为负效应,后者表现为正效应;12:00～15:00为空气相对湿度,表现为正效应;15:00～19:00为光合有效辐射>空气温度,两者均表现为正效应. 相似文献
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大气CO2浓度升高使水稻光合作用增强,而地表O3浓度增加则相反,但人们对大气CO2和O3浓度同时升高情景下水稻光合作用的响应和适应知之甚少。本文利用新型的自然光气体熏蒸平台,以杂交籼稻‘汕优63’为供试材料,设置室内对照(CK,大气本底浓度,实时模拟室外环境)、高浓度CO2(CO2本底浓度+200μmol·mol-1)、高浓度O3(O3本底浓度的1.6倍)、高浓度CO2+O3 4个处理,于拔节期、抽穗期和灌浆期测定稻叶的主要光合参数。整个布气期间,CO2和O3浓度平均的控制目标完成比(TAR)分别为1.04和1.00。与CK相比,CO2处理使拔节、抽穗和灌浆期净光合速率(Pn)分别增加15%、11%和28%,O3处理使对应生育期Pn分别降低32%、32%和88%,CO2+O3处理对拔节期和抽穗期Pn无显著影响,但成熟期Pn平均下降48%。CO2处理使拔节和抽穗期叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著下降,但灌浆期无显著变化;O3处理对各期Gs和Tr的影响明显大于CO2处理,且以灌浆期的降幅最大;CO2+O3处理叶片Gs和Tr的降幅总体上明显低于单独的O3处理。CO2处理或CO2+O3处理叶片胞间CO2浓度(Ci)明显增加,而O3处理叶片Ci的变化相对较小。CO2处理使各期水分利用效率(WUE)增加,而O3处理则呈相反趋势,特别是生长后期。CO2+O3处理叶片拔节期和抽穗期WUE平均增加约15%,但灌浆期因O3的累积伤害,WUE不升反降。以上结果表明,大气CO2浓度升高将使杂交稻‘汕优63’叶片光合能力增强,但地表同步升高的O3浓度则使光合能力削弱并表现出明显的累积伤害,大气CO2和O3浓度同时升高可缓解O3胁迫对‘汕优63’光合作用的负效应。 相似文献
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通过盆栽试验,研究了土壤中Cd2+对西瓜(Citrullus vulgaris)幼苗光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明:Cd2+降低了小型西瓜叶绿素总含量,改变了叶绿素a/b的值,其叶绿素总含量与土壤中Cd2+浓度极显著(P0.01)负相关;减弱了西瓜幼苗的净光合速率(Pn),降低了胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)。西瓜叶片中超氧阴离子自由基(·O2-)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量随着土壤中Cd2+浓度的升高而增加,且H2O2和MDA含量与Cd2+浓度极显著(P0.01)正相关。在Cd2+胁迫下,过氧化氢酶(CAT)活性变化显著,其活性与H2O2含量、MDA含量极显著(P0.01)负相关。Cd2+胁迫引起叶绿素等光合相关生理因子降低,是导致西瓜幼苗净光合速率降低的直接原因;活性氧代谢失调,脂膜过氧化加重是导致其净光合速率降低的另一重要原因。 相似文献
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黑河中游绿洲区玉米冠层阻抗的环境响应及模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
蒸散发(ET)是区域能量平衡以及水量平衡的关键环节,精确估算蒸散发,对于提高水分利用效率以及优化区域用水结构具有重要意义,而冠层阻抗则是准确估算蒸散发的一个重要变量。为了确定冠层阻抗模型区域适用性、解决其参数化问题,本研究基于黑河重大研究计划已有的通量观测数据,以Irmak模型为基础,考虑微气象因子与冠层阻抗之间的关系,增加了大气CO_2浓度对冠层阻抗的影响,构建了未考虑CO_2和考虑CO_2影响的两种Irmak模型,并将其与Penman-Monteith(P-M)模型耦合,利用已有涡度相关数据,分析和检验了两种冠层阻抗模型对环境变量和大气CO_2浓度响应的模拟结果,并对模型参数进行敏感性分析。结果表明:将考虑大气CO_2浓度影响的Irmak模型与Penman-Monteith模型耦合,能够更好地模拟玉米冠层阻抗和蒸散量对外部环境变量的响应过程。在参数率定期该模型所模拟的冠层阻抗和蒸散量与实测值之间的R2分别达0.76和0.95,RMSE分别达33.1 s·m-1和34.5 W·m-2;模型验证期冠层阻抗和蒸散量模拟值与实测值之间的R2分别达0.68和0.90,RMSE分别达63.2 s·m-1和49.0 W·m-2。两个独立验证点结果表明考虑了大气CO_2浓度影响的Irmak模型具有较好的空间可移植性和适应性,模型能够较为准确地模拟玉米在整个生长季半小时时间尺度上的农田耗水过程。敏感性分析表明玉米冠层阻抗及其蒸散量对净辐射和相对湿度变化最为敏感,其次是气温、叶面积指数和大气CO_2浓度。本文所构建的考虑大气CO_2浓度对于玉米冠层阻抗影响的Irmak模型能够较为准确地估算作物蒸散量,并可为种植结构调整、土地利用方式改变以及大气CO_2浓度变化环境下的农田耗水研究提供一定的研究依据。 相似文献
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高大气CO2浓度下植物叶片干物质积累、碳氮关系和糖含量的变化对光合作用的适应性下调有重要的反馈作用,通过研究不同施氮量对高大气CO2浓度下植物叶片干物质积累、叶氮浓度和糖含量的影响,可进一步明确氮素对植物光合作用适应性下调的调控机制。以不同大气CO2浓度和氮素水平为处理条件,测定盆栽小麦拔节期叶片鲜重、干重、含水量、还原糖、可溶性糖、全氮含量,研究了氮素对长期高大气CO2浓度(760μmol·mol-1)下小麦叶片的干物质积累、糖含量及碳氮含量的影响。结果表明,大气CO2浓度升高使小麦叶片的鲜重和干重增加,含水量下降。大气CO2浓度升高使N0处理的小麦叶片还原糖含量下降,而可溶性糖含量显著升高;施氮后小麦叶片还原糖含量无显著变化,但可溶性糖含量降低。高大气CO2浓度条件下小麦叶片全氮含量下降,C/N比增加,而增施氮素后C/N比显著下降。可溶性糖含量和C/N比的下降有利于减轻同化物质对光合作用的反馈抑制,提高大气CO2浓度增高条件下小麦叶片的Pn。 相似文献
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为明确大气CO2浓度升高背景下,施加生物炭对水稻根系和产量的影响,利用自由CO2富集系统（free-air carbon dioxide enrichment,FACE)对吉粳88号水稻进行研究。试验设计4组处理,分别为大气CO2浓度不添加生物炭（CK）、大气CO2浓度每千克干土加20g生物炭（NB）、高浓度CO2（550µmol·mol−1）不添加生物炭（CN）、高浓度CO2每千克干土加20g生物炭（CB）,分别于水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期取样测定根系形态和生理指标,水稻成熟后测产,比较各处理间的差异。结果表明,单一因素及互作处理均增加了水稻根系形态指标中的总根长、总根表面积和根冠比,CN处理使分蘖期根系干重降低了39.24%,CB处理对水稻总根长、总根表面积的互作效应在各试验期均达到极显著水平;各试验期水稻根系生理指标对单一因素及互作处理均表现出积极响应,CB处理各试验期根系伤流强度分别增加了148.10%、34.21%、6.13%和40.43%,对根系吸收面积的互作效应不显著;单一因素及互作处理均增加了水稻产量构成中的每穴穗数、每穗粒数和千粒重,CN和CB处理对结实率的影响表现为负效应,CB处理使每穗粒数和千粒重分别增加了0.11%和3.39%,互作效应均未达到显著水平。试验结果显示,除CN处理降低了分蘖期根系干重外,单一因素及互作处理对水稻根系形态及生理指标的影响均表现为正效应,互作处理对水稻根系形态的影响达到极显著水平,对根系生理功能的影响则表现为不显著,提高了水稻产量构成中的每穗粒数,降低了结实率。 相似文献
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在中国稻/麦轮作 FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台上,采用根际土壤溶液取样器来研究大气CO2 浓度升高和不同 N 肥水平对小麦生长期间土壤溶液离子组成的影响。结果表明,高 CO2 浓度条件对土壤溶液pH 值无显著影响,但却普遍降低土壤溶液中 Cl-、NO3 和 SO4 3 种主要阴离子含量;相对于 N 150 kg/hm2 施 N - 2-水平,N 250 kg/hm2 施用量显著降低土壤溶液中 NO3 含量,同时也明显降低 Cl-和 SO4 含量。 - 2- 相似文献
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开放式空气CO2浓度升高对水稻土壤可溶性C、N和P的影响 总被引：20，自引：5，他引：20
采用 FACE (Free air carbon dioxide enrichment)技术,研究了不同 N 施肥水平下,大气 CO2浓度升高对水稻/小麦轮作中水稻土壤可溶性 C、N、P 的影响。结果表明,CO2浓度升高使土壤表层可溶性 C 含量增加,土壤 5 ~ 15 cm 的可溶性 C 含量倾向于降低,增加 N 肥施用(常规 N 处理)更易于使土壤可溶性 C 含量降低。CO2浓度升高使水稻土壤中的可溶性 N 含量降低,在低 N 处理和土壤表层降低幅度较大,N 肥施用仍有提高的余地。CO2浓度升高使水稻成熟期土壤可溶性 P 含量增加,但是常规N 处理下会降低水稻生长前期和土壤表层的可溶性 P,增加 N 肥施用有利于水稻对 P 的吸收。 相似文献
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土壤有机碳是地球表层最大的碳库,其微小的变化将影响大气CO_2浓度,而使土壤成为CO_2的源或汇。在大气CO_2浓度升高的大背景下,土壤碳库的转化与更新过程在时间和空间上发生改变。由于土壤本身及环境条件的差异性,土壤碳转化过程对CO_2浓度上升的响应差异较大,要阐明这些差异,理清土壤"碳汇(源)"功能,必须全面深入了解土壤碳转化对CO_2的响应机理。然而,长期以来,关于CO_2升高对土壤地上部碳输入的影响研究较多,而针对土壤有机碳对CO_2升高的响应,尤其是响应的内在机制研究不足。本文主要依据近10年相关研究报道,在论述CO_2浓度升高对土壤有机碳含量影响的基础上,从微生物学、土壤酶活性及与其他影响因素的耦合效应揭示CO_2浓度升高对土壤有机碳转化内在机制的研究进展,并展望了未来相关研究的主要方向,旨在为将来农田土壤管理决策提供科学的理论依据。 相似文献
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中国东部主要农田土壤有机碳库的平衡与趋势分析 总被引：40，自引：3，他引：40
根据田间测定的有机物料腐殖化系数和土壤有机碳矿化量结果 ,以及统计测算的有机物质进入量 ,分析了中国东部主要农业区农田土壤有机碳库的平衡状况 ,并对其作为大气CO2 的源汇功能进行了初步评价。结果表明 ,各农业区农田土壤中有机物料腐殖化系数的变化趋势为 :松嫩平原 (作物秸秆 0 3 7,作物根 0 47,绿肥 0 2 6 ,粪肥 0 5 4 ) >红壤丘陵区(相应值为 0 2 8,0 45 ,0 2 5 ,0 42 ) >下辽河平原 (相应值 0 3 5 ,0 3 9,0 2 2 ,0 3 3 ) >黄淮海平原(相应值 0 2 5 ,0 3 2 ,0 1 8,0 2 7)。各区间的腐殖化系数并不随气候而呈规律性变异 ,而主要是环境因子综合作用的结果 ,特别是土壤性质有显著影响。现实有机物质进入量条件下 ,各农业区农田土壤有机碳年形成量分别为 :松嫩平原 5 3 8 0kghm- 2 ,下辽河平原 6 79 7kghm- 2 ,黄淮海平原 76 0 7kghm- 2 ,红壤丘陵区 1 0 5 9 7kghm- 2 ;农田土壤有机碳年矿化量分别为 :松嫩平原 90 5 3kghm- 2 ,下辽河平原 72 3 5kghm- 2 ,黄淮海平原 72 3 1kghm- 2 ,红壤丘陵区 782 9kghm- 2 。因此 ,松嫩平原黑土的有机碳库处于亏缺状态 ,土壤有机碳含量还将下降 ,并向大气释放CO2 ;红壤水稻土的有机碳库处于盈余状态 ,土壤有机碳含量还将不断提高 ,是大气C 相似文献
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研制新建自然光气体熏蒸平台主要用于开展大气环境变化对作物影响的研究。该平台采用分布式拓扑结构,通过监测系统实时探知温度、湿度、光照、压力以及目标气体浓度的变化,利用温度、湿度调控系统和布气系统实现对外界环境的动态模拟,使气室内的气象因子与室外基本一致,并使气体浓度达预定目标要求。平台设置室外对照（Ambient）、室内对照（CK）、高浓度臭氧（[O3]）、高浓度二氧化碳（[CO2]）和高浓度O3和CO（2[O3×CO2]）5个处理,其中室内对照实时模拟室外环境,[O3]处理为Ambient的1.6倍,[CO2]处理比Ambient高200ppm。2011年水稻生长季气室运行结果表明,[CO2]和[O3]控制精度在90%以上的时间占总布气时间的比例分别达95%和80%以上,温度、湿度和大气压力控制精度在90%以上的时间均占总运行时间的95%以上,平台光照控制精度在90%以上的时间占总运行时间的75%以上。整个布气期间,CO2和O3浓度平均控制目标完成比（target achievement ratios,TAR）分别为1.01和1.00,温度、湿度、光照和大气压TAR分别达1.01、0.99、0.96和1.00。稳态熏蒸测试结果表明,气室内O3、CO2、温度和湿度的水平分布和垂直分布均匀,控制稳定。 相似文献