臭氧污染胁迫下植物营养生长及防护研究

近年来,全球臭氧高浓度区域不断增加,臭氧对植物影响的研究日益深入,从最基础的臭氧伤害现象研究发展到臭氧伤害机理研究、到臭氧伤害对植物体内元素的影响研究,为农田科学管理措施的制定和保证作物稳产高产提供了依据。综述了臭氧浓度升高对农作物体内营养元素影响的国内外研究以及植物臭氧防护研究进展,并指出我国在臭氧污染研究领域应深入研究的几个方面,以期促进大气环境变化条件下植物营养的研究,为科学施肥、合理耕作以保证粮食安全提供理论依据。     

UV-B增加对玉米生长发育和产量的影响

在大田栽培和自然光条件下，模拟紫外辐射增加对玉米生长发育、产量和品质的影响。分析结果表明，UV-B增加，导致株高变矮，叶面积降低，绿叶数、叶龄下降，干物重减少，发育期延迟，产量降低，玉米叶片类黄酮含量增加，叶绿素含量降低。这些变化具有随生育期不同而不同的特点。     

山西忻州地区植物物候与气候变化特征分析

摘要：本文利用了忻州市、五台县的气象和物候资料，并运用距平分析法、回归分析法、M-K突变分析法，分析其特征。结果显示，1）忻州、五台两个农业气象站点，年平均气温冷暖交替变化，年降水量逐年减小。2）两个农业气象站的植物，春季物候期均呈提前趋势。秋季物候期表现不一致，忻州市秋季物候期的平均倾向率为1.29d/a,整体趋势表现为推迟；五台县的秋季物候期，因紫丁香提前趋势相对较大，故总体呈提前趋势。3）植物物候期与气温变化的相关性较大，而年降水量对其变化的影响较为微弱。从植物物候期突变时间可看出，其与气温、降水突变时间同步或紧随其后，且对气温的小幅变化反应敏感。     

粤东地区近52年日照时数的气候变化特征分析

摘要：利用粤东地区13个气象站1957-2008年日照时数资料，采用累积距平、Mann-Kendall、小波分析等方法，分析粤东地区日照时数的气候变化趋势。结果表明，就整个粤东地区平均而言，日照时数在上世纪60年代最多，本世纪初次之，80年代最少；日照时数变幅最大的季节为春季，其次是冬季，夏季和秋季不明显；突变检验表明，上世纪60-70年代日照时数出现了突发性的上升，进入了一个相对日照时数偏多的气候态，到80-90年代日照时数趋于减少，但没有突变点出现；据全年和季节日照时数振荡主周期判断，在大的时间尺度上日照时数目前处于偏少期，12-14a时间尺度上则为偏多期，较小尺度上（2-4a）则均为偏少期；对日照时数气候变化的空间分析表明，局部地方与整个地区的气候变化趋势并不完全同步，大部分地方是下降的，个别地方则是上升的。     

地表臭氧浓度增加对南京地区冬小麦生长和产量的影响

利用改进后的开顶式气室（OTC），开展了O3浓度增加对冬小麦生长与产量影响的大田实验研究。实验设置三种处理：CK为未经处理的空气，CF100处理O3浓度为100nL／L，CF150处理O3浓度为150nL／L。结果表明，地表O3浓度增加，冬小麦生育期缩短，籽粒的灌浆期缩短，植株提前老化；同时，冬小麦的株高、生物量、叶面积等生长指标均显著下降（P〈0．05），最大降幅分别达到了10．01％、36．56％和29．17％；冬小麦的穗数、穗粒数、单位面积产量等产量指标也都出现了显著下降（P〈0．05），其中CF100、CF150处理的单位面积产量分别比CK下降了16．11％和39．17％。试验结果对于评估地表O3浓度增加对粮食安全的影响具有重要的指导意义。     

紫外辐射增加后麦田的小气候特征研究（Ⅱ）

利用小麦灌浆期作物群体小气候和农田地温观测资料，分析研究了过量紫外线照射后农作物群体小气候（如湿度、风速、土温等）的时空分布特征，发现UV－B处理下的小麦群体湿度牛前比对照区小，牛后湿度比对照区大，CK、T1、T2组群体内外空气湿度最大差值分别为38.3%、30.6%、23.5%。UV－B的增加导致小麦群体的中下部风速较大，成熟期小麦，在大风天气里，UV－B处理组的小麦比对照处理的更易倒伏，小麦群体的风速在垂直方向上分布为：顶部＞2／3处＞基部＞1／3处；UV－B的增加对麦田的土壤温度也有影响，强UV－B处理下的地温比对照处理的地温高，10cm地温的上升幅度在不同处理存在显著差异，CK和T2的10cm地温变化范围分别是12℃－14℃、12.8℃－16℃。     

紫外辐射UV-B增加对小麦株高和节间细胞长度影响的初步研究

研究了UV-B强度增加对小麦株高、各节间长度及各节间纵向细胞个数、细胞长度的影响,结果表明：UV- B强度增加,小麦株高呈显著下降趋势,小麦株高下降是由于节间长度缩短,而节间个数不变,且各节间缩短的百分率也有显著的差异,穗下第4,5节间的长度缩短对于株高下降影响的效应较大。显微切片测定节间细胞的纵向长度结果表明：穗下第五节间和穗下第四节间的缩短主要是由于节间纵向细胞个数下降,而穗下第三节间和穗下第二节间的缩短主要是由于节间细胞纵向长度缩短。小麦节间缩短和叶片长度的缩短呈显著的正相关。     

紫外辐射增加后麦田的小气候特征研究(Ⅱ)

利用小麦灌浆期作物群体小气候和农田地温观测资料,分析研究了过量紫外线照射后农作物群体小气候(如湿度、风速、土温等)的时空分布特征,发现UV-B处理下的小麦群体湿度午前比对照区小,午后湿度比对照区大,CK、T1、T2组群体内外空气湿度最大差值分别为38.3%、30.6%、23.5%。UV-B的增加导致小麦群体的中下部风速较大,成熟期小麦,在大风天气里,UV-B处理组的小麦比对照处理的更易倒伏,小麦群体的风速在垂直方向上分布为:顶部>2/3处>基部>1/3处;UV-B的增加对麦田的土壤温度也有影响,强UV-B处理下的地温比对照处理的地温高,10cm地温的上升幅度在不同处理存在显著差异,CK和T2的10cm地温变化范围分别是12℃—14℃、12.8℃—16℃。     

酸雨对土壤酸化和油菜中后期生长发育的影响

油菜中后期生长发育与产量品质的形成有密切的关系.通过大田栽培喷淋和土柱淋溶试验,研究油菜生长中后期间不同pH模拟酸雨对土壤酸化、植株生长、花果繁育及与产量品质形成有关的某些生理指标影响效应.结果表明,土壤酸化程度与酸雨pH值关系密切;土壤缓冲有减缓土壤酸化和油菜大田土壤生态环境恢复的作用.酸雨pH<3.5,土壤pH受酸雨酸度控制,土壤缓冲性能减弱,酸化加强,K、Na、Ca、Mg等盐基离子淋失严重,N素吸收受阻.酸雨明显抑制了油菜地上部分生长:株高、叶面积、单叶面鲜重随酸雨酸度增加而下降;叶片表面灼伤并出现褐斑;叶绿素减少,光合速率降低;花受害百分率高达68.22%,花序顶端萎缩,花瓣皱折,有效角果数减少,落花落果增加.酸雨胁迫下,油菜细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性明显升高,过氧化氢酶(CAT)的活性出现明显波动,对产量品质形成产生不利的影响.     

UV-B增加对几种不同作物影响程度的种间比较

采用大田群体试验方法,研究了UV-B增加对小麦、大豆、棉花及玉米生长和产量的影响。结果表明,UV-B强度增加1.00W·m-2,不同作物对紫外线UV-B增加的敏感性存在很大的差异。作物的产量和反应指数均表明,作物对紫外线增加的敏感性为棉花>大豆>小麦>玉米。初步分析了不同作物对紫外线敏感差异的区别。