长白山阔叶—红松林主要树种对高浓度CO_2的响应

以长白山阔叶—红松林主要树种为材料 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度4 0 0 μmol/mol、 70 0 μmol/mol下两个生长季节 ,高浓度CO2 下生长的 8种供试树种光合速度比对照组的幼树提高 2 9 4 0 %～ 58 39%。通过对高浓度CO2 下幼树光合作用动态变化的研究 ,发现经长期在高浓度CO2 下生长的供试 8个树种均表现出随时间的延长树木叶片光合速度失去原有在高浓度CO2 下出现的光合优势     

长白赤松和红松土壤微生物活性对高浓度CO_2的响应(英文)

研究了2003 年夏季长白赤松和红松土壤微生物活性对高浓度CO2的响应规律。结果表明,长白赤松和红松土壤细菌数量受高浓度CO2影响显著(p < 0.05)减少;与对照箱(350 μmol ·mol-1 CO2)和裸地(350 μmol ·mol-1 CO2)相比,红松土壤淀粉酶和转化酶活性降低,而长白赤松土壤淀粉酶和转化酶活性却表现为增加;同时发现受700 μmol ·mol-1 CO2处理的红松和长白赤松土壤微生物生物量碳均表现为显著降低。DGGE 结果表明:受高浓度CO2 的影响,长白赤松和红松土壤细菌群落结构发生了明显的变化。研究结果表明土壤微生物对高浓度CO2的响应规律与所研究的的树种有关。图2 表2 参29。     

长白赤松和红松土壤微生物活性对高浓度CO2的响应

Responses of soil microbial activities to elevated CO₂ in experiment sites ofPinus sylvestriformis andPinus koraiensis seedlings were studied in summer in 2003. The results indicated the number of bacteria decreased significantly (p<0.05) under elevated CO₂ forPinus sylvestriformis andPinus koraiensis. Amylase and invertase activities in soil increased forPinus sylvestriformis and decreased forPinus koraiensis with CO₂ enrichment compared with those at ambient (350 μmol·mol⁻¹). The size of microbial biomass C also decreased significantly at 700 μmol·mol⁻¹ CO₂. Bacterial community structure had some evident changes under elevated CO₂ by DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) analysis of bacterial 16S rDNA gene fragments amplified by PCR from DNA extracted directly from soil. The results suggested that responses of soil microorganisms to elevated CO₂ would be related to plant species exposed to elevated CO₂. Foundation item: The study was supported by Major State Basic Research Development Program of China (2002CB412502) and the Knowledge Innovation Project from Chinese Academy of Sciences (KZCX1-SW-01-03). Biography: JIA Xia (1975), female, Ph. D. candidate of Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, P. R. China. Responsible editor: Song Funan     

长白山阔叶-红松林主要树种对高浓度CO2的响应

以长白山阔叶-红松林主要树种为材料,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2浓度400μmol/mol、700μmol/mol下两个生长季节,高浓度CO2下生长的8种供试树种光合速度比对照组的幼树提高29.40%～58.39%.通过对高浓度CO2下幼树光合作用动态变化的研究,发现经长期在高浓度CO2下生长的供试8个树种均表现出随时间的延长树木叶片光合速度失去原有在高浓度CO2下出现的光合优势.     

桧柏幼苗生长对高浓度CO_2的反应

本研究利用ＢＥＭ－Ⅰ自动测控系统，对塑料大棚内的桧柏实生幼苗连续３个月施用６００ｐｐｍ、８００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍ和２０００ｐｐｍ等５种浓度ＣＯ＿２气肥。试验结果表明，５种浓度ＣＯ＿２气肥均能显著促进桧柏苗生长，其中１０００ｐｐｍＣＯ＿２气肥促生效果最佳，与对照相比较，提高桧柏苗高生长量４９．８％，地径生长量３６．１％；其次为８００ｐｐｍ与１５００ｐｐｍＣＯ＿２气肥；停止施用ＣＯ＿２气肥后，ＣＯ＿２气肥处理组桧柏苗仍保持生长优势，表明后效作用明显。ＣＯ＿２气肥能显著增加桧柏苗干物质重，１０００ｐｐｍＣＯ＿２，气肥处理组桧柏苗干物质重比对照组高３９．４％；高浓度ＣＯ＿２下桧柏苗的根茎比较低，这可能与营养杯体积较小，从而限制了根系伸展有关；此外，高浓度ＣＯ＿２下，叶片叶绿素含量较低，表明ＣＯ＿２气肥对桧柏苗的促生作用是通过提高叶绿素光合作用效率实现的。适合桧柏幼苗生长的最佳ＣＯ＿２气肥浓度为８００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ。     

CO_2浓度升高对长白山三种树木幼苗光合、呼吸及酶活性的影响(英文)

以开顶箱的方式研究了长白山两年生红松、长白赤松、水曲柳幼苗,经过从1999年9月到2001年9月两个生长季高浓度CO2处理后,在700、500 L·L-1高浓度CO2和大气CO2条件下的净光合、暗呼吸速率,RuBP羧化酶活性及叶绿素含量变化。结果表明:红松、长白赤松和水曲柳幼苗在高浓度CO2下RuBP羧化酶活性增加;除500 L·L-1 CO2下的长白赤松幼苗外,高浓度CO2促进净光合速率;700 L·L-1 CO2使红松和长白赤松的暗呼吸速率升高,而水曲柳的暗呼吸在700、500 L·L-1CO2下降低。高浓度使水曲柳幼苗的叶绿素含量降低。     

外源糖溶液和高浓度CO_2处理对白桦叶片糖和蛋白质含量的影响(英文)

3年生白桦同时接受3种外源糖溶液(蔗糖、果糖、葡萄糖)和3种高浓度CO2(700、1400、2100μLL-1CO2)处理。处理1个月后,测定了叶片的总糖、蔗糖、果糖和蛋白质含量。结果表明:在700μLL-1和1400μLL-1 CO2下,外源糖溶液增加了叶片的可溶性糖和蛋白质含量,其中外源蔗糖的效果最好;外源糖溶液与2100μLL-1CO2结合,会抑制叶片积累总糖和蛋白质;在700μLL-1和1400μLL-1CO2下,喷施葡萄糖、果糖的叶片在蛋白质含量上没有明显差别;;同700、1400μLL-1CO2相比,除喷施果糖植株外,2100μLL-1CO2明显增加了叶片的总糖、蔗糖、果糖和蛋白质含量;;在喷施同种外源糖溶液的情况下,叶片的糖含量与CO2浓度呈正相关性。图6参7。     

气候变化和CO_2浓度升高对森林影响的探讨

CO2和其它温室气体浓度的增加,使全球气候发生了急剧变化,影响到森林生态系统的结构和功能。在总结国内外已有研究成果的基础上,就气候变化及CO2浓度的升高对森林植被地理分布和组成结构、森林生产力和碳氮循环,以及极端灾害事件(病虫害和森林火灾)产生的影响进行了阐述,对气候变化与森林生态系统相互作用关系进行了分析与探讨,对今后的研究方向及研究重点进行了展望,以期为气候变化的科学研究和森林生态系统的管理提供借鉴与帮助。     

植物光合作用对大气[CO2]和温度升高的响应及其适应机制的研究进展

大气CO2浓度的增加,不仅加剧了全球的温室效应,也改变了全球生态系统中碳的平衡。CO2浓度和温度的升高及交互作用对植物光合作用的影响已经成为目前人们研究的重点。高浓度CO2对植物光合作用的影响表现为短期和长期效应两个方面,短时期的供给高浓度CO2会促进植物的光合作用,而植物对长时间的高浓度CO2处理所作出的响应却表现有所不同,多数植物表现出光合适应现象,而有些木本植物则不表现出这种现象。同样地,温度的升高以及高CO2浓度和高温的交互作用对植物光合作用的影响都存在一定的复杂性。因此,植物光合作用对大气[CO2]和温度升高的响应及适应机制的研究亟待深入。     

中国森林火灾释放的CO_2、CO和CH_4研究

在对各省火灾统计资料和生物量估计的数据基础上 ,用排放因子法和排放比法 ,得出中国森林火灾释放的CO2 、CO和CH4 年平均分别为 8 96TgC/a、1 1 2TgC/a和 0 1 0 9TgC/a,其中林下植物和地表枯落物的贡献分别为 39%、4 7%和 4 0 %。各省年平均森林火灾释放的CO2 、CO和CH4 量主要是由火灾受害面积决定的 ,森林火灾较多的黑龙江、云南和内蒙古的这 3种气体的排放量占全国的 80 %以上。森林火灾释放的CO2 和CH4 分别为全国所有源排放的 1 2 %和 0 35%。中国年平均森林火灾释放的CO2 、CO和CH4 量分别为全球森林火灾排放量的 0 3 %、0 5%和 0 0 1 %。     

桃、李属红叶树种叶片光合特性

以紫叶桃、紫叶李、美人梅及紫叶矮樱4种红叶树种为试材,油蟠桃和玉皇李2种绿叶树种为对照,测定其色素含量、反射光谱、光合速率日变化及相关荧光参数.结果表明:红叶树种花青苷的含量显著高于绿叶树种,除美人梅外,叶绿素、类胡萝卜素的含量红叶与绿叶树种无显著差异.红叶和绿叶树种净光合速率日变化均为双峰曲线,均存在光合"午休"现象,但红叶树种的净光合速率低于绿叶树种,且光合"午休"持续时间较绿叶树种短.从叶绿素荧光参数日变化来看,红叶树种与绿叶树种PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)差异不大,红叶树种实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qp)低于绿叶树种,非光化学猝灭系数(NPQ)高于绿叶树种,热耗散能力较强.     

蓝果树光合特性对倍增CO_2生长浓度的短期响应

选取蓝果树为研究对象,利用Li-6400-01注入系统的外置CO2钢瓶提供生长浓度(体积分数4.0×10-4)和倍增生长浓度(体积分数8.0×10-4)测定蓝果树的光合特性,探讨倍增生长浓度后蓝果树光合特性的短期响应状况。结果表明,倍增生长浓度对净光合速率的日变化趋势影响不明显,它们都表现出相似的日变化格局,均为单峰曲线且有明显峰值,无"午休"现象。倍增生长浓度明显促进净光合速率的增加,平均增加了47.22%。倍增生长浓度,气孔导度和蒸腾速率均表现为减少的趋势;而水分利用率和气孔限制值则表现为增加的趋势。     

黑樱桃与山樱桃幼苗光合作用的比较研究

用LI-6400便携式光合作用系统对美国黑樱桃、加拿大黑樱桃、中国山樱桃苗木的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等进行了比较测定,结果表明:(1)日平均净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度均是中国山樱桃最大、美国黑樱桃居中、加拿大黑樱桃最小.3种苗木的净光合速率分别为6.381 μmol·m-2·s-1、5.550 μmol·m-2·s-1、4.952 μmol·m-2·s-1,气孔导度分别为0.200 mol·m-2·s-1、0.151 mol·m-2·s-1、0.134 mol·m-2·s-1,胞间CO2浓度分别为251.7 μmol·mol-1、234.7 μmol·mol-1、230.1 μmol·mol-1.(2)3种苗木的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度均有显著差异.(3)3种苗木净光合速率的日变化相似,都呈单峰曲线,但美国黑樱桃达到峰值的时间在上午10时,早于加拿大黑樱桃和中国山樱桃,后两者达到峰值的时间都在中午12时.胞间CO2浓度的日变化都是从早晨开始逐渐下降,到下午降低到最小值,然后又有所增加,所不同的是,美国黑樱桃苗木下降到最小值的时间较早,在14时,而中国山樱桃和加拿大黑樱桃则较迟,都在16时.气孔导度的日变化趋势相似.     

Stem radial CO_2 conductance affects stem respiratory CO_2 fluxes in ash and birch trees

The CO_2 released from respiring cells in woody tissues of trees can contribute to one of three fluxes:efflux to the atmosphere(E_A),internal xylem sap transport flux(F_T),and storage flux(DS).Adding those fluxes together provides an estimate of actual stem respiration(R_S).We know that the relative proportion of CO_2 in those fluxes varies greatly among tree species,but we do not yet have a clear understanding of the causes for this variation.One possible explanation is that species differ in stem radial CO_2 conductance(g_c).A high g_c would favor the E_A pathway and a low g_cwould favor the F_Tpathway.However,g_chas only been measured once in situ and only in a single tree species.We measured g_cusing two methods in stems of Fraxinus mandshurica Rupr.(ash)and Betula platyphylla Suk.(birch)trees in situ,along with R_S,E_A,F_T and DS.Stem radial CO_2 conductance was substantially greater in ash trees than in birch trees.Corresponding to that finding,in ash trees over 24 h,E_Aconstituted the entire flux of respired CO_2 ,and F_Twas negative,indicating that additional CO_2 ,probably transported from the root system via the xylem,was also diffusing into the atmosphere.In ash trees,F_T was negative over the entire 24 h,and this study represents the first time that has been reported.The addition of xylem-transported CO_2 to E_A caused E_Ato be 9% higher than the actual R_Sover the diel measurement period.Birch trees,which had lower g_c,also had a more commonly seen pattern,with E_A accounting for about 80% of the CO_2 released from local cell respiration and F_T accounting for the remainder.The inorganic carbon concentration in xylem sap was also lower in ash trees than in birch trees:2.7 versus 5.3 mmol L^-1,respectively.Our results indicate that stem CO_2 conductance could be a very useful measurement to help explain differences among species in the proportion of respired CO_2 that remains in the xylem or diffuses into the atmosphere.     

CO_2浓度升高对落叶松针叶质膜过氧化物产量的影响

以10 a生落叶松幼树为试验对象,在CO_2浓度升高和对照处理的开顶式气室(OTC-Ⅰ型)内,研究分析高浓度CO_2对其针叶质膜过氧化物产量的影响,结果表明:短时间(60 d)高浓度CO_2处理条件下,MDA含量降低,细胞质膜过氧化程度减轻;但长时间(超过70 d)处于高浓度CO_2条件下则会严重损伤细胞,导致植物体受害。MDA与O2-·产生速率存在正相关关系,但并不显著,在短时间(60 d)CO_2浓度升高条件下,O2-·产生速率与H2O2含量降低;长期高浓度CO_2处理下,O2-·产生速率与H2O2含量略有上升。     

樟树幼树光合特性及其对CO2浓度和温度升高的响应

用Li COR 6 4 0 0便携式光合作用测定系统对亚热带常绿阔叶树种樟树幼树的光合特性及其对CO2 升高的响应进行了研究。结果表明 :樟树叶片光合速率日变化呈双峰曲线 ,最高峰出现在 10 :0 0 ,次高峰出现在 14 :0 0 ,午间有明显的“午休”现象 ,气孔因素是导致午休的主要原因。中午光照强度大 ,叶片与空气之间的水汽压差达到最大值 ,相对湿度、气孔导度、胞间CO2 浓度达到最小值 ,诱导叶片光合午休。正常大气条件下 ,樟树叶片光饱和点为 12 5 0 μmol·m- 2 s- 1 ,光补偿点 4 0 6 μmol·m- 2 s- 1 ,在 10 0 0 μmol·m- 2 s- 1 光强下CO2 饱和点为 12 0 0 μmol·mol- 1 ,CO2 补偿点为 5 0 μmol·mol- 1 。水分利用效率、气孔导度、蒸腾速率在不同的CO2 浓度梯度下 ,随着光强的增加而增加。在 2 4～ 35℃时 ,随着光合有效辐射的增加 ,温度升高导致樟树光合速率降低。     

不同CO2 浓度对4个桤木品系光合特性的影响

对H1、H12、J5和J10 4个桤木品系苗期在不同CO2浓度条件下的光合生理生态特性进行了研究,结果表明:随着CO2浓度的增加,4个桤木品系净光合速率呈上升趋势,其CO2补偿点为39～154 μmol·mol-1,CO2饱和点为800～2 000 μmol·mol-1,净光合速率最大值Pm以6月份最高,10月份最低;羧化效率(CE)介于0.001 5～0.051 5之间,H1、H12在7月份有较大的CE;4个桤木品系蒸腾速率(Tr)下降、胞间CO2浓度(Ci)上升,气孔导度(Cond)下降,光合特征值在10月份最低,可能是10月初突然降温、秋天干旱等对桤木生长有影响;叶面饱和蒸气压亏缺(Vp)随着CO2浓度的增加缓慢上升,增加幅度不大.     

CO_2浓度倍增对宁夏枸杞叶绿素荧光参数的影响

为了了解气候变化对枸杞光合作用的影响,以宁夏枸杞苗木为试验材料,采用开顶式气室模拟控制CO2浓度,设置倍增CO2浓度(720±20μmol/mol)和自然环境大气CO2浓度(360±20μmol/mol,对照)处理,测定2种处理下枸杞叶片叶绿素荧光参数,分析其变化。结果表明:CO2浓度倍增处理对宁夏枸杞叶片的初始荧光(F0)无显著影响,而最大荧光(Fm)、PSII的潜在光化学活性(Fv/F0)、PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(RET)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSII)均显著增加,说明CO2浓度倍增可以提高枸杞叶片的光能转化效率以及光能利用率,增强其光合能力。     

油茶光合特性研究进展与高光效育种前景

在综述油茶光合作用和山茶属其他植物光合作用的规律等研究进展的基础上,从高光效株型的选育、生理生化型的选育、杂交育种和基因工程育种等方面论述了油茶高光效育种的主要方法及发展前景。     

温室效应与植物光合作用——大气CO_2浓度升高对植物光合机理影响的分析

比较分析了植物光合同化 CO2 速率、Rubisco活性等性状对长期和短期高浓度 CO2 的反应 .结果表明 :所研究的植物在高浓度 CO2 下生长 ,可以长期保持高的 CO2 同化速率 ;长期在高浓度 CO2 下生长植物的光合速率增加有两个来源 ,其一 ,是 CO2 浓度增加而增加的底物浓度效应 (Δ Pc) ,它的大小随外界短期 CO2 浓度改变而改变 ,其二 ,是植物光合系统结构改变而提高光合能量转换或是电子传递效率所产生的光合速率增加 (ΔPs) ,它的大小不随外界短期 CO2 浓度变化而改变。植物光合速率对大气 CO2 浓度升高的增加量是上述两者之和