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回顾了光照、温度、土壤水分和CO2浓度对高寒草甸植物水分利用效率的影响等方面的研究进展.由于高寒地区太阳辐射强,高寒草甸植物光合作用时间长,光饱和点高,植物光合作用明显表现出对低温的适应性;而适度地提高温度,植物水分利用效率增大;水分胁迫对光合作用的影响可以分为气孔限制和非气孔限制,同时水分胁迫对不同植物水分利用效率的影响不同;高寒草甸植物比低海拔地区植物利用CO2更有效,提高CO2浓度,植物水分利用效率增大.高寒草甸植物水分利用效率研究对于合理构建和恢复高寒草甸生态系统具有重要意义. 相似文献
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利用步入式CO2生长室模拟研究了CO2浓度变化和土壤含水量的交互作用对燕麦(Avena sativa)的光合、生长及水分利用效率的影响。结果表明,低CO2浓度对燕麦的光合作用和生物量产生极大的抑制作用,而高CO2浓度产生一定的促进作用。在低CO2浓度下,燕麦的净光合速率和水分利用效率随着水分含量的降低没有发生显著变化,生物量和叶氮含量有少量降低,根冠比增加。在高CO2浓度下,燕麦的净光合速率、根冠比、水分利用效率随着水分含量的降低而有升高趋势,叶氮含量变化不显著,但生物量显著下降。研究认为过去低CO2浓度没有加剧干旱对燕麦的负面影响,将来高CO2浓度也未能减缓干旱对燕麦的负面影响。燕麦对过去低CO2浓度的适应可能限制了自身对将来高CO2浓度的响应。 相似文献
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植物的生物量在各器官中的分配可反映植物对环境的适应性及其生长策略。未来大气CO2浓度显著升高将引起降水量的变化,而这种变化必将对荒漠植物的生物量分配产生严重影响。本研究以荒漠优势植物红砂（Reaumuriasoongorica）1年生苗木为试材,采用开顶式CO2控制气室模拟CO2浓度变化（350 μmol·mol-1和700 μmol·mol-1）,研究了降水变化（-30%,0,+30%）及其与CO2的协同作用对红砂生物量分配及相关生长关系的影响。结果表明：CO2浓度升高对不同降水量下红砂地上和地下生物量均具有显著的促进作用（P<0.05）;降水减少,红砂生物量向地下分配的比例增加,但CO2增加会减弱这一作用;CO2浓度升高和降水变化通过影响红砂地上和地下器官的相对生长来影响生物量在不同器官中的分配,6种处理下的红砂地上-地下生物量分配斜率与1.0差异不显著,其相对生长关系均表现为等速生长。未来大气CO2浓度升高及降水变化下,红砂生物量分配模式对环境变化的响应在一定程度上支持了最优分配假说。 相似文献
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降雨量和温度变化对麻花艽叶片光合作用及相关生理参数的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以人为控制降雨量和LI-6400便携式光合测定系统控制温度方法,测定分析了降雨量和温度变化对高寒草甸典型组成植物——麻花艽叶片净光合速率及相关生理参数影响。结果显示:麻花艽叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率在降雨量增加下较高、自然降雨量下次之、降雨量减少处理下较低;水分利用效率在降雨量增加下较低、自然降雨量下次之、降雨量减少下较高,温度为25℃与15℃下差异不显著。麻花艽叶片净光合速率在光合有效辐射强度为0~800μmol.m-2.s-1时随光合有效辐射强度增加而增加,800~1200μmol.m-2.s-1时达最大,1200~3000μmol.m-2.s-1时变化不大;气孔导度和蒸腾速率随光合有效辐射强度增加而增加;胞间CO2浓度在光合有效辐射强度为0~800μmol.m-2.s-1时随光合有效辐射强度增加而下降,800~3000μmol.m-2.s-1时变化不大;水分利用效率在光合有效辐射强度为0~800μmol.m-2.s-1时随光合有效辐射强度增加而增加,800~3000μmol.m-2.s-1时呈现下降趋势。降雨量减少将使高寒草甸植物叶片净光合作用速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率降低。 相似文献
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CO2浓度和土壤湿度对羊草光合特性影响机理的初探 总被引：6，自引：1，他引：5
CO2浓度升高、辐射强度增大对羊草Leymus chinensis生长和生理过程的影响为正效应,土壤湿度下降发生干旱对羊草生长和生理过程为负效应;CO2浓度升高使光合补偿点降低是"CO2施肥效应"的重要生理因素之一.在干旱条件下,CO2浓度升高提高了水分利用率. 相似文献
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玉米和稻谷是南方地区重要的饲料原料来源。本研究采用LI-6800便携式光合作用测定系统观测了温度和CO2浓度对长江中游平原水稻和玉米扬花期功能叶片光合参数的影响。结果表明：玉米扬花期功能叶片净光合速率对温度升高的敏感性高于水稻。温度升高提高了水稻功能叶片的光合速率。CO2浓度增加提高了扬花期水稻和玉米的最大光合速率。当温度条件相同时，在高CO2浓度条件下水稻比玉米更容易维持较高的光合速率。玉米功能叶片最大电子传递速率（Jmax）与最大羧化速率（Vcmax）的比值（Jmax/Vcmax）随温度升高而显著下降（P < 0.05），而水稻Jmax/Vcmax值对温度升高无显著变化。温度升高与CO2浓度增加均可降低两种作物的叶片气孔导度和植物蒸腾速率。本研究发现，玉米功能叶光合参数及生化参数对高温环境较为敏感，即玉米的光合酶活性和光合能力比水稻更容易受到温度升高的抑制作用。建议未来应重视气温升高对玉米饲料资源带来的不利影响，在畜禽养殖中合理调整饲料原料供给结构，适当将稻谷作为饲料原料的替代来源之一，可以抑制因玉米价格上涨造成的饲养成本攀升，提高养殖效益，为新形势下畜牧业发展探索一条高效、可持续的发展道路，提升畜牧业发展的竞争力。
[关键词] 增温|CO2浓度|光合作用|粮食作物 相似文献
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CO2浓度增强对沿阶草光合生理特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
实验在人工控制CO2浓度梯度条件下,分别测量了沿阶草于两个生长季--11月份和3月份的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶面饱和蒸气压亏缺(Vpdl)对连续CO2浓度增大的响应.结果表明CO2浓度升高的整个过程中,Pn和水分利用率(WUE)随CO2浓度的升高而增大,CO2浓度从350μmol.mol-1增至1600μmol.mol-1,11月Pn增幅达327.8%,3月Pn增幅达895.9%;水分利用率11月增幅达255.1%,3月增幅达995.7%.两个生长季的Ci、Tr、Gs则随CO2浓度的增加表现出不同的变化趋势,且Gs与Tr的变化趋势基本一致.沿阶草的光合作用和水分利用效率的提高对CO2浓度升高的响应极显著.CO2浓度升高对沿阶草光合作用的直接促进作用很大,并能从提高现有水分利用效率途径促进植物的第一性生产. 相似文献
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利用便携式光合气体分析系统(LI-6400),从全球变化的角度分析华北山地阳坡灌草植被群落中5种具有代表性的植物光合特征对CO2浓度和温度变化的响应.结果表明:随着温度的升高,狗尾草Setaria viridis和龙牙草Agrimonia pilosa净光合速率呈明显增大趋势,在华北山地阳坡灌草群落中具有较强的竞争力,而达乌里胡枝子Lespedeza davurica的净光合速率对CO2的响应值降低,在环境温度升高的条件下不利于其光合产物的积累. 相似文献
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气候变化对草地生态系统土壤有机碳储量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
随着全球气候变化和陆地生态系统碳循环研究的发展,草地土壤有机碳库正成为草地生态系统研究的热点。草地土壤有机碳库作为全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。由人类活动引起的温室效应以及由此造成的气候变化对草地生态系统的影响已引起人们的广泛关注,而温度、降水和大气CO2浓度等气候因子对草地土壤碳库也产生重要影响。了解气候变化对草地土壤有机碳库的影响对于准确理解气候变化背景下草地土壤有机碳的演变机制具有重要的指导意义。本研究综述了草地土壤有机碳储量的分布状况以及温度升高、降水和大气CO2浓度增加对草地土壤有机碳影响的国内外研究进展,指出了目前草地土壤有机碳研究存在的问题,提出了今后研究的努力方向和着重点,并对今后草地土壤有机碳研究提出了展望。 相似文献
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为探索气候变化对小麦产量影响的机制和规律,在田间试验的基础上通过调试APSIM模型参数,并对模型进行检验,然后用APSIM模型模拟温度和CO2浓度两因素七水平小麦产量,分析了3种耕作措施下小麦产量对温度和CO2浓度的响应及敏感性强度。结果表明,不同耕作措施条件下,小麦产量随CO2浓度升高呈二次抛物线上升型变化,但会出现报酬递减,且免耕覆盖的增产效应大于传统耕作和免耕2种耕作措施;小麦产量随温度升高呈二次抛物线型变化,其中传统耕作和免耕呈二次抛物线递减型变化,并呈叠加递减效应,而免耕覆盖呈二次抛物线拐点型变化,拐点值为0.94℃时,小麦产量可达到2 818.3 kg/hm2。温度和CO2浓度互作对小麦产量的敏感性分不敏感、正敏感和负敏感区域,且免耕覆盖的敏感性变化较小。在3种耕作措施中,免耕覆盖CO2浓度升高小麦的增产效应可以补偿高温所导致的减产,并且温度和CO2浓度具有更好的协同促进作用。免耕覆盖小麦生产具有较好应对温度和CO2浓度变化的能力,可以缓减气候变化带来的负效应。 相似文献
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两个生态型羊草对CO2浓度倍增的光合生理响应 总被引：14，自引：2，他引：12
对松嫩草原黄绿型和灰绿型两个生态型羊草,进行光合生理特性测定。结果表明,在高CO2浓度条件下灰绿型羊草的光量子利用率高于黄绿型,光合能力较强。在弱光条件下,前者光合速率高于后者,在强光下二者相差不大。随着CO2浓度的升高,二者光补偿点和饱和点均升高。与灰绿型相比,黄绿型羊草呼吸较弱而光饱和点和水分利用率高,因此比前者更适应向阳、干旱的生境条件。二者气孔导度差异显著,灰绿型羊草的气孔导度起点较高,对光钝感,黄绿型起点较低,随着光照强度的增加,气孔导度随之增加,甚至在CO2浓度等于700μmolmol-1时的强光条件下高于前者。气孔导度和光量子利用率的差异是导致二者光合作用曲线不同的原因。酶系统活性是导致高CO2浓度时光合速率降低的主要因素。 相似文献
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不同耕作方法和施氮量对旱作农田土壤CO2排放及碳平衡的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一,其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕,因此,研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO2排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要意义。本研究采用田间定位试验,研究4种耕作方式（深松耕、免耕、旋耕和翻耕）结合两种传统施氮量（300和200 kg·hm-2）处理下旱作玉米农田土壤CO2的排放规律及碳平衡。结果表明,土壤CO2日排放速率最大值和最小值分别出现在12：00-14：00和4：00-6：00,趋势与大气温度变化一致;生育期内各处理土壤CO2排放速率均随生育进程呈先增后降的变化趋势,各处理波动规律基本一致,峰值出现在拔节期、大喇叭期与花期交替期,谷值出现在成熟期,翻耕措施下土壤碳排放总量和作物碳排放效率均显著高于其他耕作方式（P<0.05）,其他耕作方式间差异不显著（P>0.05）;施肥量为300 kg·hm-2时土壤CO2排放总量显著高于200 kg·hm-2（P<0.05）;农田净生态系统生产力、固碳潜力在耕作方式间差异显著,深松耕处理显著高于其他处理（P<0.05）,施氮量间差异不显著（P>0.05）。综上,从固碳减排的角度,深松耕措施和传统施氮量（200 kg·hm-2）相结合是黄土高原旱区玉米较好的管理模式。 相似文献
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为探讨不同浓度重金属Pb2+胁迫对绢毛委陵菜（Potentilla sericea L.>）光合特性及荧光参数的影响,本文采用盆栽的方法,通过对绢毛委陵菜净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）等多项指标的测定,并对其变化规律做了比较研究。结果表明：绢毛委陵菜胞间CO2浓度（Ci）随Pb2+胁迫时间的延长及胁迫浓度的增大呈上升趋势,而净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）变化趋势与胞间CO2浓度（Ci）变化趋势相反;Pb2+胁迫50 d时PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）均随胁迫浓度的增大逐渐降低;绢毛委陵菜在Pb2+浓度为300 mg·kg-1、600 mg·kg-1时能够生存,但生长缓慢。研究表明随着铅浓度的提高,铅通过影响植物的非气孔限制来影响绢毛委陵菜的光合特性。 相似文献
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为探讨CO2浓度倍增对达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)自然干旱胁迫的生长及抗氧化特性的影响,本试验通过人工气候培养箱控制不同CO2浓度(400μmol·mol-1(CK)和800μmol·mol-1(DCO2)),在自然干旱胁迫条件下每隔2d(共8次)测定幼苗生长特性和抗氧化特性。结果表明：CO2倍增缓解了干旱胁迫对达乌里胡枝子幼苗株高的抑制作用,同时促进其主根的生长;CO2倍增提高了干旱胁迫下达乌里胡枝子幼苗的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,增加了叶片相对含水量和脯氨酸含量,抑制了丙二醛合成,降低了相对电导率。综上所述,CO2倍增在一定程度上提高了达乌里胡枝子幼苗叶片的抗氧化酶活性,延缓膜脂过氧化的发生,提高达乌里胡枝子幼苗对干旱的耐受性。 相似文献
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温性典型草原羊草光合特性对模拟放牧因素分解的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
放牧是一种复合胁迫，包括采食、践踏、粪尿返还等因素。为明晰放牧对草原影响的过程与机制，通过刈割、人工模拟踩踏、人工粪尿添加来模拟家畜放牧过程，以羊草为例，研究了株高、盖度、干重以及羊草叶片的光合特性对放牧分解因子的响应。结果表明，采食及包含采食因子的处理显著降低了羊草的盖度、高度及干重，但提升了羊草叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci），降低了羊草叶片的水分利用效率（WUE）。羊草株高与羊草叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著负相关，与水分利用效率显著正相关；土壤含水量与气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著正相关。相对而言，践踏和粪便以及它们的交互作用对羊草的影响比采食弱。综合可得，家畜的采食是放牧对温性典型草原羊草光合特性影响的主要因子。 相似文献
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本试验以优良中筋小麦“扬麦14”为试验材料,在小麦整个生育期提高CO2浓度和温度,分为4组:空白组,升温组,CO2组,升温和CO2混合组,空白组小麦生长平均温度10.5 ℃,CO2浓度413 μmol/mol,升温组温度高于空白组2 ℃,CO2组浓度500 μmol/mol,升温和CO2混合组同时提高温度与CO2浓度,收割时采集麦秸用于体内消化试验。用3头装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛,采用尼龙袋法评定温度和CO2浓度升高环境下小麦秸瘤胃的降解特性。结果显示,与空白组相比,升温组DM快速降解部分显著升高(P<0.05),ADF降解率与ADF慢速降解部分显著降低(P<0.05);CO2组DM,OM,NDF及ADF降解率均显著降低(P<0.05),且DM,OM与NDF有效降解率显著降低(P<0.05);混合组DM,OM,NDF及ADF降解率均显著降低(P<0.05),DM,OM及ADF慢速降解部分显著降低(P<0.05),DM,OM与NDF有效降解率显著降低(P<0.05)。不同处理后麦秸DM,OM,NDF与ADF瘤胃内降解率从高到低为空白组、升温组、CO2组和混合组。综合以上结果表明,温度和CO2浓度升高降低了麦秸DM,OM,NDF及ADF瘤胃内降解率,导致麦秸营养价值降低,温度升高对降解率影响最小,其次为CO2浓度升高,温度和CO2浓度同时升高对麦秸营养价值的影响最为显著。 相似文献
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植物氮同位素组成与其影响因子的关系研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
植物氮同位素组成(δ15N)能够综合反映氮循环特征,研究植物δ15N与其影响因子的关系,有助于理解气候变化对生态系统氮循环的影响。通过概述菌根类型、叶片N含量、氮源、温度、降水、大气CO2浓度、土壤N有效性等生物和非生物因素对植物氮同位素组成(δ15N)的影响以及植物δ15N随海拔的变化趋势,指出目前研究中存在的不足,提出在群落水平上,采用野外调查和控制试验相结合的方法,研究环境因素(尤其是大气CO2浓度)对植物δ15N的影响规律及机理将是今后该领域的研究重点。 相似文献
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为探究河北坝上地区饲草与作物对水资源的利用程度，本研究在河北省察北管理区种植3种一年生饲草(燕麦Avena sativa L.、箭筈豌豆Vicia sativa L.、玉米Zea mays L.)和4种主要农作物(莜麦Avena chinensis Metzg.、小麦Triticum aestivum L.、胡麻Linum usitatissimum L.、马铃薯Solanum tuberosum L.)，通过种植试验比较一年生饲草和农作物水资源利用效率的差异，得出以下结论：一年生饲草产量高于农作物，其平均水分利用率(52.93%)比农作物水分利用率(36.33%)高出16.60%，玉米产量(63.92t·hm-2)最高，水分利用率最高(141.80%)，马铃薯(19.53%)水分利用率最低；一年生饲草水分利用率由植株磷含量、植株钾含量、温度、细胞间CO2浓度、鲜干比共同解释；农作物水分利用率由茎叶比、植物氮含量和细胞间CO2浓度共同解释。 相似文献