稳定碳同位素在植物水分利用效率研究中的应用

植物组织中的13C/12C小于空气中的13C/12C,说明在光合过程中植物对13C和12C的分辨率不同.植物对13C和12C分辨率的差别主要是由于光合作用过程中CO2经气孔扩散分差和酶羧化过程引起的.理论上的分析和实际的研究都表明碳同位素分辨率与植物水分利用效率高度相关因而利用碳同位素分辨率来衡量植物水分利用效率必将有广阔的应用前景.本文概述了稳定碳同位素的基本理论,从植物结构性碳、分布、功能群和抗旱节水育种等几个不同方面对稳定碳同位素在植物水分利用效率研究中的应用进行了简要总结,并就存在的主要问题进行了讨论.     

保护地CO2肥料施用技术

CO2是植物进行光合作用的主要原料之一。植物地上部分45％是碳，这些碳素都是植物通过光合作用从大气中取得的。一般植物进行光合作用最适合的CO2浓度为0．1％左右，而大气中CO2的浓度常保持在0．03‰。在相对封闭的保护地条件下，空气不易流通、蔬菜种植密度大，CO2浓度通常不能满足光合作用的需求，在一定程度上限制了蔬菜的优质、高产。     

植物必需的17种营养元素——解读肥料成分构成原理(二)

<正>碳、氢、氧是细胞壁、植物体内的活性物质、糖、脂肪、酸类化合物的组成成份。碳、氢、氧主要来自空气中的二氧化碳和水,因此一般不考虑肥料的施用问题塑料大棚和温室要考虑施用CO2肥,但CO2的浓度应控制在0.1%以下为好。     

上海地区151种绿化植物固碳释氧能力的研究

为了在城市绿化中能充分发挥植物固碳释氧的生态功能,对上海151种植物进行了光合速率的测定。结果表明:气孔导度、叶片温度、胞间CO2浓度等为影响光合速率的主要因子;垂柳、木芙蓉和醉鱼草等植物的固碳释氧能力较强(固碳值大于12 g/m2),而大部分槭属植物的固碳释氧能力较弱(固碳值小于4 g/m2)。     

CO_2体积分数升高对土壤-植物系统碳过程的影响

从土壤和植物2个方面,综述了大气二氧化碳体积分数升高对生态系统碳过程的影响。大气CO2体积分数升高,提高了植物的光合速率,促进了生物量的累积,改变了植物的碳结构。高CO2体积分数导致植物基质（C／N）的变化将直接影响枯落物的分解速率。大气CO2体积分数升高通过影响植物生长而间接地对土壤生态过程产生影响。由于高CO2体积分数下碳输入和输出的关系还存在很多不确定性,因此还不能推断高CO2体积分数下土壤碳库是增加还是减少。不同的生态系统类型,对高CO2体积分数的响应状况也不一致。今后应定量研究CO2体积分数升高条件下生态系统各分室碳库的动态,明确土壤、植物和大气碳库储量变化及其之间的碳通量,以便定量化生态系统碳收支对高CO2体积分数升高的响应。另外,还应加强CO2体积分数升高与其他全球变化因子的耦合作用研究,探讨其相互作用的机制,将有助于全面了解全球变化条件下生态系统的碳循环过程。     

大棚蔬菜施放二氧化碳增产技术

植物生理研究表明:植物进行光合作用要求CO2的最佳浓度为1000mg/kg左右,尤其C3植物对CO2浓度的要求更为突出,一般在800～1600mg/kg之间,绝大部分蔬菜又属于C3植物;而大气中CO2的自然含量仅为300mg/kg,远远不能满足这些植物的需要。加之北方大棚蔬菜又覆盖塑料薄膜,影响了与棚外     

大气CO2摩尔分数升高对宁夏枸杞植株与土壤C、N分配的影响

采用开顶气室控制试验环境,将1年生宁夏枸杞苗木置于大气环境CO2摩尔分数(360μmol.mol-1)或倍增CO2摩尔分数(720μmol.mol-1)下生长,试验处理2个生长季节后,测定植株C、N质量分数,研究大气CO2摩尔分数升高对木本经济植物C、N营养的影响,结果表明:枸杞叶、根中有机碳质量分数大于枝的,叶的全氮质量分数大于枝、根的;大气CO2摩尔分数升高下枸杞植株根茎叶及栽培表层土壤中有机碳、全氮质量分数与对照没有显著差异,而根系分布层(40 cm≤H<60 cm)有机碳、全氮质量分数高于对照的。     

澳大利亚亚热带不同森林土壤有机质及呼吸特性研究

土壤呼吸是陆地生态系统和大气生态系统之间碳转移的主要途径之一。以澳大利亚南昆士兰州典型森林类型湿地松、南洋杉和贝壳杉林为对象,开展土壤可溶性有机碳和氮(SOC和SON)以及土壤呼吸特性研究。结果表明:不同森林土壤SOC、SON含量分别在64.4~166.5 mg/kg和6.04~14.2 mg/kg,且贝壳杉和南洋杉的SON含量显著高于湿地松(P<0.05)。经过21 d室内培养,以贝壳杉林地土壤呼吸程度最强,21 d潜在有机碳矿化(potential mineralizable organic carbon。Cm)CO2-C为214.96 g/kg,其次南洋杉林CO2-C为182.22 g/kg,均显著强于湿地松林CO2-C 166.14 g/kg(P<0.05)。贝壳杉林地土壤潜在最大有机碳矿化(maximum poten-tial mineralizable organic carbon,C0)最高,为1 117.8;其次为南洋杉,C0为1 082.1,湿地松林土壤C0最低,为783.0。土壤呼吸速率格局与土壤呼吸一致。相关分析表明,C0与Cm、C∶NMicro和pH之间,Cm与pH之间差异显著相关(P...     

土壤碳的流失加速气候改变

<正>发表在2014年4月出版的《Science》上的一项研究成果表明,大气中CO2水平的增加致使土壤中微生物产生更多的CO2,加速了气候的改变。北亚利桑那大学领导了此项研究。这个研究成果挑战了先前关于CO2是如何在土壤中积累的认知。人们普遍认为:CO2水平的增加促进了植物的生长,它可使植物通过光合作用吸收更多的CO2。到目前为止,一般认为由于碳在树木和土壤中长时间储藏,减缓了气候改变。而这个新的研究提出,大量的碳为土壤中微生     

一种快速测定玉米叶片PEP羧化酶活性的方法

PEP羧化酶是C4植物和CAM植物光合碳代谢的关键酶,催化PEP与CO2形成草酰乙酸。在植物生理研究中,常需要测定其活性。但是传统的测定方法,时间长、费用高。本文介绍一种简便且费用低的测定玉米叶片PEP羧化酶活性的方法,以期为其他研究者提供参考。     

全球环境变化对森林土壤呼吸的影响

森林土壤呼吸是陆地植物固定CO2后又释放CO2返回大气的主要途径,是与全球变化密切相关的一个重要过程.较全面地综述全球变化条件下,全球变暖、CO2浓度上升、N沉降和森林采伐对土壤呼吸的影响.全球增温可能导致土壤向大气中释放更多的CO2,大气CO2浓度的上升将增加土壤中CO2的释放量,同时也将通过提高植被生产力促进土壤的碳吸存.在CO2浓度上升和全球变暖相互作用下,土壤是碳的净"源"还是"汇"尚不完全清楚.N沉降和森林采伐对森林土壤呼吸既有增强作用,也有抑制作用.综合来看,全球变化对森林土壤呼吸的作用仍有很大的不确定性.     

玉米高产理论与施肥新观念

一、玉米高产的内在基理。（一）玉米是一个C4植物，光合效率高，增产潜力大。玉米在光合作用过程中固定CO2的最初产物和长尔文循环显著不同，生产的产物不是甘油酸磷酸，而是草酰乙酸等四个碳的二羧酸，因此，把这一固定CO2的途径叫C4途径。其主要过程如下：     

用好有机碳肥 做好沃土肥田

<正>在影响农作物产量的多种因素中,有一种因素对其他因素有着关联作用,这就是化肥。"化学农业耕作方式"是由于传统土壤肥料学和植物营养学的错漏,使人们普遍没有认识到物质循环对农业的根本性作用,其造成的损失是极为严重的。"化学农业耕作方式"对农作物产量的限制,其原理可以从植物实际存在的内部"碳循环"被削弱来理解。一株植物,由根部吸收土壤中的水及溶于水中的有机碳养分和无机养分,其中大部分由于     

二氧化碳保护地施肥技术

植物光合作用的主要原料是CO2,其大部分来源于空气中的CO2。但在保护地栽培条件下,植物生育多与天然空气相隔离,封闭环境下的昼夜24 h,在某些时段,特别中午,棚内处于CO2饥饿状态,严重影响保护地栽培的早生快育的生长优势。此时,若进行CO2追肥,对促进光合速率和根系吸肥吸水能力有明显的作用。总结了二氧化碳保护地的施肥技术。     

自由大气CO2浓度升高对稻田CH4排放的影响研究

采用FACE田间试验,对高CO2:浓度影响稻田CH4排放规律进行了观测分析,并利用δ13C技术初步分析了土壤CH4的排放来源.结果显示,植株和±壤的CH4排放速率在高CO2浓度处理大于对照18%以上,其增加幅度为土壤大于植物,CH4排放速率可能受田间水分条件影响较大.与对照比较,高CO2浓度条件下植物和土壤部分CH4累积排放总量增加,且变化幅度随生长期而降低,前期(54 d)常规氮处理(NN)高于低氮处理(LN),后期LN高于NN;但是行间裸土CH4累积排放总量在前期(54d)增加和之后降低的幅度均为NN高于LN.土壤排放CH4δ13C值从移栽到第102 d,高CO2浓度处理LN和NN水平下土壤对照(CK)仅分别升高9.0%和8.3%,种水稻则降低8.8%和8.1%;但是在对照CO2浓度条件下土壤对照降低17.2%和112.5%(P=0.047),种水稻降低40.3%和105.9%(P=0.023),表明高CO2浓度下有更多C4来源的碳释放,对照CO2浓度条件下有更多C3来源的碳释放.水稻不同生长期与土壤对照比较,种水稻土壤排放CH4δ13C值降低的幅度总和在高CO2浓度条件LN和NN水平下分别为114.8%和72.7%,对照CO2浓度条件下分别为41.9%和72.8%,表明在种有植物的情况下更多当季的碳分解释放,LN水平下高CO2浓度促进来源于当季碳的CH4排放.NN水平下没有发现CO2浓度的影响,可能与作物生物量和它的间接产物(根系分泌物)的影响有关.     

农作物营养元素缺乏症状及防治措施

农作物生长所必须的营养元素有16种,其中碳（C）来源于空气中CO2;氢（H）和氧（O2）来源于大气降水;氮（N）、磷（P）、钾（K）、硫（S）、钙（Ca）、镁（Mg）、硼（B）、     

松嫩平原玉米田土壤CO_2排放规律与碳平衡特征

通过对松嫩平原玉米田土壤CO2排放的连续观测,研究连作玉米田土壤CO2排放规律及与土壤温度、土壤水分的关系,并计算玉米田土壤碳平衡特征。结果表明,玉米田土壤CO2排放通量呈现明显季节性,6~8月土壤CO2排放量较大,而在4和11月维持较低水平。秸秆还田处理(MTS)土壤CO2排放通量、最大通量和平均通量高于翻耕处理(CT)。土壤CO2排放通量与地温呈显著正相关,指数方程表征二者关系效果最佳,线性方程效果最低,除个别情况,深层土壤拟合效果高于浅层土壤;MTS处理的土壤CO2排放通量与土壤温度相关性高于CT处理。土壤CO2排放通量与12 cm深度土壤水分相关性不显著。通过对秸秆、根茬还田碳与土壤CO2排放碳的测算,MTS处理秸秆还田碳量较CO2排放碳量平均每年多2 744.6 kg C·hm-2,呈碳汇效应;CT处理秸秆还田碳量较CO2排放碳量平均每年少810.4 kg C·hm-2,呈碳源效应。     

华南12种垂直绿化植物的生态效应

通过测定叶面积指数、光合速率及蒸腾速率,比较分析了深圳市12种垂直绿化植物释氧固碳、吸热降温增湿效应,并量化评价了这些植物的生态学效应.结果表明,桂叶老鸦嘴 Thunbergia laurifolia 的单位绿化面积释氧量为65.48 g·m-2d-1,固碳量为90.07 g·m-2d-1,使其周围1 000 m3空气降温达到2.14℃,相对湿度增加2.60%,而凌霄 Campsis grandiflora 的上述指标分别只有 2.78 g·m-2d-1、3.83 g·m-2d-1、0.16℃及0.16%.     

俄罗斯空气里种植蔬菜

<正>在俄罗斯首都莫斯科蔬菜栽培研究所的实验室中,蔬菜生产完全在空气中进行。这种空气栽培法不仅不需要泥土,而且完全不使用支持根部的东西。当然,作物的根部也不是暴露在普通的空间里,而是悬吊在"气垫"中。     

雅鲁藏布大峡谷植物叶片碳氮磷化学计量特征

为了解雅鲁藏布大峡谷区域植物的生态适应性及N、P养分利用特征,该研究在墨脱不同森林植被区选取6个采样点,对每个采样点优势植物进行了植物叶片C、N、P化学计量特征分析。结果表明,研究区植物叶片碳含量均值为452 g kg-1,在不同采样点之间差异未达到显著水平,其余指标在部分采样点之间则存在一定的差异;从生活型看,研究区木本植物叶片碳含量要高于草本植物,氮含量差异不显著,磷含量则低于草本植物;在不同采样点之间木本植物叶片碳氮磷含量差异不显著,木本植物碳氮差异也不显著,但草本植物部分采样点之间磷差异达到显著水平;相关性分析显示,植物叶片C与N、C与P相关性均不显著,但N、P相关性达到极显著水平;墨脱常绿阔叶林区植物叶片C含量略低于我国南方其它常绿阔叶林区植物叶片碳含量,氮含量略高于其他区域,但P含量显著高于其他区域的植物叶片P含量,因此C/N,C/P及N/P均较低,N/P的均值为11.4。本研究结果支持植物叶片氮磷在不同生境中均存在明显正相关关系,结合生长速率假说,墨脱常绿阔叶林区的植物生长速率可能远高于我国其他常绿阔叶林区,因此研究区森林生态系统的碳汇以及面对全球N沉降背景下的响应值得进...