不同浓度CO2施肥对温室枣树果实品质及产量的影响

为促进温室枣树增产,以灵武长枣为研究对象,研究不同浓度CO_2施肥对温室枣树果实品质及产量的影响。通过预设各隔间的CO_2浓度,且在枣树果实成熟过程中维持在设定值,其中处理T1～T4依次为600,800,1 000,1 200μmol·mol~(-1),对照(CK)为400μmol·mol~(-1)。结果表明:随着CO_2浓度的升高,枣果的总糖含量、还原性糖含量、维生素C含量、糖酸比及产量有显著的增效;整体来看,当施入CO_2浓度为800μmol·mol~(-1)时,效果最佳,其中总糖含量较CK提高70.16%,还原性糖含量提高64.46%,维生素C含量提高55.81%,糖酸比提高25.71%,产量提高27.84%;差异较CK显著(P0.05),但与增施高浓度差异并不显著(P0.05)。因此,CO_2浓度施肥能有效改进温室枣树果实的品质及产量,但增施过多的CO_2并不能有效提高产量。     

气候变化对谷子生育期土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响

为研究气候变化对作物不同生育期土壤碳氮磷循环相关酶活性的影响,采用盆栽控制试验,通过人工气候室控制环境CO_2浓度和温度,设计对照(CO_2浓度为400μmol·mol~(-1)、环境温度为22℃)、CO_2浓度升高(CO_2浓度升至700μmol·mol~(-1)、环境温度22℃)、CO_2浓度和温度升高(CO_2浓度升至700μmol·mol~(-1)、环境温度升至26℃)3种气候情景和2种水分条件(充分供水和轻度干旱),研究谷子(Setaria italica)开花期、开花后10 d、灌浆期和成熟期4个生育期土壤β-葡糖苷酶(βG)、β-N-乙酰葡糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨肽酶(LAP)和碱性磷酸单脂酶(ALP)活性对CO_2浓度和温度升高的响应。结果表明:CO_2浓度升至700μmol·mol~(-1)时对土壤LAP酶有显著的抑制作用,其对土壤NAG酶活性仅在充分供水条件下有促进作用,而对ALP酶活性仅在轻度干旱条件下有促进作用。增温4℃显著抑制土壤βG和ALP酶活性,其对土壤NAG酶活性的影响与土壤水分条件有关。生育期与CO_2浓度升高的交互作用对4种土壤酶活性均具有显著影响,生育期与增温的交互作用在充分供水条件下仅对土壤βG酶活性有显著影响,而在轻度干旱条件下其对土壤βG和NAG酶活性有显著影响。研究表明,在谷子生育不同阶段,CO_2浓度升高、增温和干旱对土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响不尽相同。     

延安市人工刺槐林光合生理生态特性与生态效应研究

研究延安市人工林主要树种刺槐光合生理生态特性与生态效应,为陕北地区刺槐人工林建设提供依据。采用GFS-3000便携式光合仪(德国)对延安市人工林主要树种刺槐的光合生理特性和生态效益进行研究。结果表明:(1)刺槐的净光合速率日变化呈"双峰"曲线,首峰(5. 03μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在11:00,次峰(2. 22μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在15:00,具有明显的光合午休现象;(2)相关、回归及通径分析表明,刺槐的净光合速率(A)与相对湿度(RH)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和外界CO_2浓度(Ca)呈正相关,与T和T1呈负相关,光合午休现象出现的原因很可能是由气孔因素决定;(3)刺槐的光饱和点(LSP)较高、光补偿点(LCP)低,分别为1 499. 2μmol·m~(-2)·s~(-1)、1. 9μmol·m~(-2)·s~(-1),是典型的阳生植物。(4)刺槐的固碳释氧(1 069. 45 g)能力较弱,降温增湿(329. 24 kg)能力较强。刺槐的光合特性由多种生理生态因子共同决定,这些生理生态因子之间存在互作效应;在人工林的选择和配置过程中,采取多个树种结合的方法,从而达到提高整个绿地系统生态效应的目的。     

CO_2浓度及环境温度增加对寒地粳稻不同品种倒伏风险的影响

为了探究气候变化可能对水稻倒伏风险造成的影响,利用构建的人工气候室,调控CO_2浓度并实时监控环境温度,选择不同抗倒能力品种龙庆稻1号、龙稻5号,设置不同的CO_2浓度(对照:384μmol·mol~(-1),升高处理584μmol·mol~(-1)),并检测两年的环境温度,来评估和量化水稻不同品种响应气候变化的倒伏风险。结果表明:CO_2浓度对不同品种抗倒伏性影响极显著,CO_2浓度增加与环境温度升高共同作用增加了龙稻5号的倒伏风险,主要是因为环境因素的改变增加了株高。环境温度的升高可使水稻基部节间伸长从而增加了倒伏风险。从试验数据发现,CO_2浓度增加与环境温度升高对不同水稻品种倒伏风险影响的结果呈现不同趋势,因此,日后可通过培育适应气候变化的新品种抵御倒伏风险。     

CO_2加富对温室番茄植株源-库间NSC积累的影响

以‘兴海12号’番茄为试材,通过对生长发育期植株进行增施CO_2处理,使CK、T1、T2、T3的CO_2含量分别维持在(400±25)、(600±25)、(800±25)、(1000±25)μmol·mol~(1)水平,分析不同时期各器官中葡萄糖、果糖、蔗糖与淀粉含量,探讨增施CO_2对番茄植株‘源-库’间非结构性碳水化合物(NSC)积累的影响。结果表明:经CO_2加富处理后,番茄植株各器官中NSC含量均高于对照。随着果实的生长发育,成熟期叶片中葡萄糖含量达最大值,其中(1000±25)μmol·mol~(1)处理下成熟期叶片中葡萄糖含量较对照显著增加94%;且(1000±25)μmol·mol~(1)处理下各时期叶片中蔗糖含量均显著高于其他处理和对照;而(800±25)μmol·mol~(1)处理下叶片中淀粉含量较低。不同加富处理下,各维管器官中NSC含量均增加,尤其是(1000±25)μmol·mol~(1)处理下茎部NSC含量在果实发育的前三个时期均最高。CO_2加富处理对萼片中NSC含量的影响不是很显著,但能够加快蔗糖与淀粉的降解,促进果实成熟过程中还原糖的积累,其中(800±25)μL·L~(1)处理下成熟期果实中葡萄糖与果糖含量较对照分别显著增加46%和42%。可见,CO_2加富促进NSC在番茄植株各器官中的积累,促进光合产物向库端器官的积累,利于提高果实中糖分,其中以(800±25)μmol·mol~(1)处理效果最佳。     

不同种源黄芪光合特性研究

以14个种源黄芪1年生苗为材料,采用TPS-2型便携式光合仪测定其光合特性,对其指标数值进行比较以及主成分和聚类分析,旨在筛选出黄芪综合性状优质种源.研究结果表明:不同种源间黄芪各光合指标均存在显著差异,净光合速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度和胞间CO_2浓度变化范围分别为2.68~12.68μmol·s~(-1)·m~(-2)、1.85~4.46 mmol·s~(-1)·m~(-2)、0.85~5.06μmol·mmol~(-1)、165.33~550.33μmmol·s~(-1)·m~(-2)和319.00~371.00μmol·mol~(-1);采用主成分分析表明,将黄芪光合性状简化为2个主成分,累计贡献率为94.36%;其聚类分析结果表明,将14份不同种源黄芪分为5个大类.     

玉带草光合特性的研究

采用CIRAS-2便携式光合仪对玉带草(Phalaris arundinacea var.picta)叶片细胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)等有关参数进行测定,并进行光合特性的分析研究。结果表明,玉带草的净光合速率日变化为单峰曲线,在上午10:00达到最大值,此后呈下降趋势;玉带草的净光合速率随着光照度的增大而增大,在光照度1 400μmol/(m~2·s)时达到最大值;当CO_2浓度在0~1 000μmol/mol这一范围内时,玉带草净光合速率呈急速上升趋势。可得羧化效率为2.410 9;CO_2补偿点为3.08μmol/mol,CO_2饱和点为1 000μmol/mol。     

增施CO_2对宁夏枸杞夏果秋果蔗糖代谢酶活性的影响

以宁杞1号苗木为材料,采用OTC气室控制CO_2浓度,设置自然环境CO_2浓度(350±20μmol·mol~(-1),CK)和倍增CO_2浓度(700±20μmol·mol-1,TR)2个处理,测定宁夏枸杞果实中蔗糖代谢相关酶活性的变化,研究大气CO_2浓度倍增对宁夏枸杞果实糖代谢的影响。结果表明:在高浓度CO_2下,夏果中(CO_2处理90d),合成酶类和分解酶类酶活性均为处理组对照组,其中转化酶(AI、NI)活性差异极显著;秋果中(CO_2处理120d)合成酶类与分解酶类较夏果活性均有降低,分解酶类活性为处理组对照组,合成酶类活性为处理组对照组,且其中SS合成方向差异极显著。据此,AI、NI及SS(合成方向)可能是高浓度CO_2下蔗糖代谢响应的关键酶,且长期高浓度CO_2处理会降低宁夏枸杞果实中蔗糖代谢相关酶的活性。     

三叶半夏在不同CO_2浓度下的光合特征研究

为了研究半夏在不同CO_2浓度下的光合特征,本研究利用Li-6400便携式光合仪测定了半夏的CO_2响应曲线,分析了净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO_2浓度(Ci)等随CO_2浓度变化趋势。结果显示,半夏在环境CO_2浓度为600μmol mol~(-1)以下时,会因为气孔关闭而使得Ci迅速下降;CO_2浓度超过600μmol mol-1时,净光合速率增加并不明显。本研究表明在半夏种植过程中,大气中的CO_2完全能满足半夏的光合作用需求,不必增加CO_2浓度。     

天名精光响应最适模型的选择及其光合参数相关性分析

以天名精(Carpesium abrotanoides L.)为材料,采用便携式光合仪LI-6400测定其光响应曲线,用5种常用模型对数据进行拟合,探讨天名精光响应的最适模型,并分析天名精光合速率与其他光合参数的相关性。结果表明:(1)直角双曲线改进模型拟合效果最好,拟合得到的决定系数(R~2)达0.999,得到的最大净光合速率(Pn_(max))为16.34μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1)光饱和点(LSP)为1 793.65μmol·m~(-2)·s~(-1)、光补偿点(LCP)为39.43μmol·m~(-2)·s~(-1)、暗呼吸速率(R_d)为2.16μmol CO_2·m~(-2)·s;(2)天名精的净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、光合有效辐射强度(I)、蒸腾速率(Tr)和CO_2浓度(CO_2R)呈极显著正相关,与胞间CO_2浓度(Ci)呈极显著负相关。     

华北地区园林树木水分利用特性及影响因子研究

以16种园林树木为研究对象,利用盆栽试验方法,采用美国CI-340便携式光合测定系统测定其水分利用特性。结果表明,1)园林树种于7:00-11:00的WUE明显高于13:00-17:00的WUE,针叶和灌木树种WUE日变化表现出整体下降的趋势,而阔叶和经济林树种均存在"午休"现象。2)经济林树种WUE生长中期最高,为(4.04±0.20)μmol·mmol~(-1);阔叶树种WUE为生长季初期最大,为(3.82±0.56)μmol·mmol~(-1);灌木树种生长末期最高,为(2.94±0.05)μmol·mmol~(-1);针叶树种WUE生长中期最高,为(2.73±0.25)μmol·mmol~(-1)。3)树种WUE为经济林树种((3.65±0.12)μmol·mmol~(-1))阔叶树种((3.33±0.41)μmol·mmol~(-1))灌木树种((2.90±0.27)μmol·mmol~(-1))针叶树种((2.64±0.27)μmol·mmol~(-1)),经济林树种是针叶树种的1.38倍。4)WUE与Pn、Gs呈现出极显著正相关关系(P0.01),与PAR呈显著性正相关关系(P0.05),与VPD、t(a)、t(l)呈极显著负相关关系(P0.01)。研究结果可为水资源的合理利用和园林绿地的科学管理提供理论依据。     

不同生境的长蕊木兰幼苗春季的光合特性

用Li-6400XT便携式光合仪对高黎贡山南段3种生境(荒草地、林下、苗圃)中生长的国家Ⅰ级保护植物长蕊木兰幼苗进行连续3d的光合特性测定,为其科学保护提供一定依据。结果显示:(1)3种生境下的幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化未见"午休"现象,9:00—11:00所测值为1 d中最高;水分利用率无明显变化规律;胞间CO_2摩尔分数与其他光合参数日变化相反。(2)相关性分析显示,光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数对幼苗净光合速率的影响为,荒草地幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数;林下幼苗从大到小依次是光合有效辐射、空气温度、相对湿度、大气CO_2摩尔分数;苗圃幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、大气CO_2摩尔分数、空气温度。(3)荒草地幼苗光饱和点为(1 284.96±48.231)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下幼苗(1 052.31±24.746)μmol·m~(-2)·s~(-1),苗圃幼苗(1 255.62±52.374)μmol·m~(-2)·s~(-1);光补偿点分别为(28.65±1.094)、(17.09±0.828)、(6.75±0.317)μmol·m~(-2)·s~(-1),饱和点后,三者均出现抑制现象。(4)CO_2响应曲线差别较大,其中荒草地幼苗最高,三者CO_2饱和点不明显,补偿点分别为荒草地幼苗(103.75±6.826)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下(102.67±5.081)μmol·m~(-2)·s~(-1)、苗圃(130.1±2.022)μmol·m~(-2)·s~(-1),说明不同生境下的幼苗光合特性存在细微差别,苗圃环境下光合特性最强。     

高浓度CO_2与干旱交互下小麦光合特性及生长适应性研究

[目的]为研究大气CO_2浓度升高与干旱交互作用对冬小麦光合特性与生长发育的影响。[方法]于2015-2016年开展盆栽试验,设2个CO_2浓度(C_(380),380μmol·mol~(-1);C_(560),560μmol·mol~(-1))、2种水分条件(W,田间持水量80%~100%;D,田间持水量45%~55%)。[结果]干旱条件下,高CO_2浓度处理较正常CO_2浓度使冬小麦拔节、孕穗、开花、灌浆期叶片净光合速率(P_n)依次降低12.56%、81.1%、13.05%、8.68%,拔节、抽穗期蒸腾速率(T_r)提高25.94%、27.4%,拔节、孕穗、抽穗、开花、灌浆期瞬时水分利用效率(WUE)依次降低30.57%、75.59%、14.89%、7.27%、0.66%,并使拔节期、开花、灌浆期生物量、孕穗期茎干重依次增加14.86%、96.71%、55.34%、12.83%。同时,干旱条件下,CO_2浓度升高使冬小麦成熟期株高、茎粗依次显著增加6.34%、21.6%。[结论]高浓度CO_2较正常CO_2浓度降低了受旱小麦P_n(抽穗期除外)与WUE,增加了生物量积累(抽穗期除外),显著提高了成熟期株高、茎粗,提高了小麦的生长适应性。     

北京奥林匹克森林公园绿地二氧化碳摩尔分数季节和年度变化特征

为研究大规模城市绿地植被的固碳功能和效益,对北京奥林匹克森林公园进行了连续6 a(2005—2010年)的二氧化碳摩尔分数观测,结果表明:2009—2010年季节二氧化碳摩尔分数由低到高依次为夏季(340μmol·mol-1)、秋季(380μmol·mol-1)、春季(408μmol·mol-1)和冬季(418μmol·mol-1);春季,二氧化碳摩尔分数在2008年之后的连续3 a中呈现逐渐增高的趋势,且公园绿地样点二氧化碳摩尔分数均低于对比样点;夏季,2005—2007年的公园样点(372μmol·mol-1)、对比样点(352μmol·mol-1)的二氧化碳摩尔分数略高于2008—2010年公园样点(336μmol·mol-1)和对比样点(346μmol·mol-1)的;秋季,公园绿地样点的二氧化碳摩尔分数均低于对比样点的,2008年的二氧化碳摩尔分数呈现一个显著的低值;冬季的二氧化碳在测定年度内呈现浮动情形。在公园绿地的不同建设阶段,其范围内的二氧化碳摩尔分数通过与代表城市一般环境的对比样点对比,说明绿地植被对于降低其范围内二氧化碳摩尔分数的固碳功能方面作用显著。     

连翘光合作用特性及其影响因子分析

以7a生连翘为试材,对其光合作用日变化和光响应曲线进行测试,并对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行了相关性分析。结果表明:连翘净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,净光合速率的峰值出现在12:00,对光环境的适应性较强;光补偿点为51.49μmol·m~(-2)·s~(-1),显示了阳性植物的光合特性;日平均光合速率为9.9μmol·m~(-2)·s~(-1),表现出较强的光合作用能力。连翘净光合速率与光合有效辐射、气孔导度、蒸腾速率呈显著的正相关关系,与胞间CO_2浓度呈显著的负相关关系,而与外界CO_2浓度、空气温度和相对湿度无显著的相关性。     

4种禾本科牧草叶片的气体交换特征

【目的】研究4种禾本科牧草的气体交换日变化规律,分析影响其光合作用的主要因子,为筛选适宜我国南方地区种植的优质高产牧草提供参考。【方法】利用LI-6400便携式光合测定系统,测定我国南方4种禾本科牧草象草(Pennisetum purpureum)、紫叶皇竹草(Pennisetum sinese cv.Ziye)、热研11号黑籽雀稗(Paspalum atratum cv.Reyan11)和皇竹草(Pennisetum sinese Roxb)的叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(E)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)及空气CO_2浓度(C_a)、光合有效辐射(PPFD)、气温(T_a)和空气相对温度(RH)等参数,分析其日变化规律,并对气体交换因子间及其与微气象因子进行相关性分析。【结果】象草的P_n日变化趋势为单峰曲线,11:00达峰值24.98μmol CO_2/m~2·s,紫叶皇竹草、热研11号黑籽雀稗和皇竹草的P_n日变化趋势均为双峰曲线,P_n平均值排序为象草(13.81μmol CO_2/m~2·s)皇竹草(12.64μmol CO_2/m~2·s)紫叶皇竹草(8.89μmol CO_2/m~2·s)热研11号黑籽雀稗(8.73μmol CO_2/m~2·s)。除热研11号黑籽雀稗的G_s一直呈下降趋势外,其他3种牧草G_s的变化趋势与P_n变化趋势相吻合。C_i从9:00开始剧烈下降,11:00~16:00处于较低水平,16:00后又开始上升。象草、紫叶皇竹草和热研11号黑籽雀稗的E日变化趋势均为单峰曲线,皇竹草则为双峰曲线。水分利用效率(WUE)日变化趋势均呈双峰曲线,其中象草的WUE整体上高于其他3种牧草。气孔限制值(Ls)均在上午逐渐增大,中午和下午16:00前处于较高水平,16:00以后逐渐降低。4种牧草的P_n与其E及PPFD和T_a均呈极显著正相关(P0.01,下同),与C_i呈极显著负相关;除热研11号黑籽雀稗外,其他3种牧草的P_n均与G_s呈极显著正相关。【结论】象草和皇竹草具有较高的P_n和WUE,更适宜在我国南方地区种植。     

水分胁迫对茶树叶片二氧化碳响应的影响

为研究水分胁迫对茶树叶片CO_2响应的影响,本试验以两年生盆栽茶树为研究对象,采用3种不同水分胁迫[土壤含水量占田间最大持水量的60%(K1)、45%(K2)、25%(K3)]处理方式,以土壤含水量占田间最大持水量75%的处理为对照,利用LI-6400便携式光合作用测定仪,采用开放式气路,人为设置不同CO_2浓度,测定了茶树顶芽向下第3片叶的光合指标。结果表明:水分和CO_2浓度对茶树叶片的光合作用有一定的调节作用,当CO_2浓度升高至600μmol·mol~(-1)后,茶树叶片的净光合速率和水分利用效率不再继续升高;K3处理严重损伤了叶片的光合能力。     

安顺山药光合生理特性研究

研究了山药(Dioscorea batatas Decne)的光合生理特性,为山药的高产优质栽培提供理论依据。以安顺山药为试验材料,在其旺盛生长时期,用Li-6400便携式光合测定仪于晴朗的天气测量其光合日变化、光饱和点、光补偿点、饱和光照度条件下的CO_2饱和点与CO_2补偿点。结果表明,安顺山药的净光合速率日变化曲线呈双峰型,在11:00达到第1个峰值,为11.94μmol/(m~2·s),在14:00达到第2个峰值,为4.58μmol/(m~2·s);安顺山药的平均水分利用效率为4.35μmol/mmol,最高达到12.04μmol/mmol;安顺山药的光饱和点为1 458.30μmol/(m~2·s),光补偿点为20.41μmol/(m~2·s);安顺山药的CO_2饱和点为1 825.00μmol/mol,CO_2补偿点为67.16μmol/mol。由研究结果可以得出,安顺山药为阳生植物,对环境中的光照有较强的适应能力,具有良好的水分利用能力。     

小胡杨2号光合日变化及光响应曲线研究

以小胡杨2号为研究对象,采用LI-6400XT便携式光合仪对其光合日变化及光响应曲线进行研究,并用模型拟合得出相关参数值,研究结果表明:小胡杨2号净光合速率(P_n)日变化为单峰曲线,与其水分利用效率(WUE)同在12:00时达到峰值,分别为21.98μmol/(m~2·s)和3.86μmol/mmol;蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈双峰型,胞间CO_2浓度(C_i)大致呈先下降后上升的趋势;小胡杨2号光饱和点(LSP)为1 768.87μmol/(m~2·s),光补偿点(LCP)为32.87μmol/(m~2·s),最大净光合速率(P_(nmax))为20.59μmol/(m~2·s),是一种抗旱性良好并对强光有很好适应性的杂交树种。     

赤霞珠葡萄光合特性研究

本研究旨在完善有机栽培理论.为有机酿酒葡萄栽培的整枝方式提供理论依据.用CIRAS-2便携式光合作用测定系统研究了盆栽赤霞珠(Cabernet Sauvignon)光合特性.结果表明:有机栽培条件下,赤霞珠4-5片叶短副梢净光合速率最高;主蔓从茎尖开始3-5叶位Pn就可以达到最大值(10.4μmol·m-2·s-1).但仅为短副梢最大值的50%.赤霞珠东侧叶片在早上8:00时Pn就达到一天中的最大值12.58μmol·m-2·s-1,但下降较快;朝南叶片上午11:00出现峰值(9.73gmol·m-2·s-1);西侧叶片在16:00虽然也出现峰值(7.59μmol·m-2·s-1),但只是南侧叶片峰值的72.6%.赤霞珠光饱和点(LSP)为97μmol·m-2·s-1,光补偿点(LCP)为31.9μmol·m-2·s-1.CO2对赤霞珠光合速率的提高有极大的促进作用,赤霞珠CO2补偿点(CCP)为56μL·L-1,CO2饱和点为1290μmol·m-2·s-1.