臭氧对水稻生长的影响及外源抗坏血酸的防护作用

利用开顶式气室研究了臭氧浓度升高对水稻（Oraza sativa L.）生长的影响及外源抗坏血酸（Exogenous Ascorbic Acid）的防护作用。臭氧处理共设4个水平：空气NF（No-Filter,臭氧浓度约20-50 nL·L^-1）、过滤CF（Charcoal-Filter,臭氧浓度约为5-15 nL·L^-1）、臭氧Ⅰ（8 h平均100 nL·L^-1）、臭氧Ⅱ（8 h平均200 nL·L^-1）,外源抗坏血酸浓度设置为0.1％（m/V）。结果表明,与NF处理相比,高浓度O3（200 nL·L^-1）处理会造成水稻叶片的叶绿素a、水稻的株高、叶面积、穗粒数及粒重,分别下降了47.9％、17. 8％、31.6％、45.7％和42.9％;喷施外源抗坏血酸后,与各自的对照相比,以上各生长指标分别上升了11.6％、7.7％、17.4％、5.6%、11.1%。可见外源抗坏血酸能有效缓解O3对水稻的胁迫作用,提高了水稻对O3的抗性,促进水稻的生长。     

臭氧胁迫对水稻光合作用与产量的影响

采用开顶式气室（OTC）,对水稻“3694繁”（Oryza sativa L.3694 Fan）进行田间原位臭氧（O3）熏气实验,研究了不同O3浓度熏气处理下水稻光合色素、气体交换参数以及产量的响应。实验设置分4个水平：过滤大气组（CF,10 nL.L^-1）、自然大气组（NF,40nL.L^-1）和两个不同浓度的O3处理组（O1：100 nL.L^-1;O2：150 nL.L^-1）。结果表明：（1）与CF组相比,两个不同浓度的O3处理均导致水稻叶片光合色素含量大幅度下降,加速水稻的衰老过程;（2）在实验进程中,O3处理导致水稻叶片气体交换参数发生显著变化,饱和CO2浓度的净光合速率（Psa）t、气孔导度（Gs）、水分利用效率（WUE）、气孔限制值（Ls）和羧化效率（CE）均呈现下降趋势,表明O3浓度的升高使水稻光合作用对CO2的利用效率降低,水稻在灌浆期对O3最为敏感;（3）O3处理使水稻产量损失明显,当AOT40值达到2.32μL.L^-1h时,就能导致水稻产量10%的减产。     

铝胁迫下外源抗坏血酸对水稻幼苗抗氧化性能的影响

为探讨外源抗坏血酸(AsA)对铝胁迫下水稻抗氧化损伤的效应,以滇优35号(杂交稻,粳稻)为试验材料,采用溶液培养法研究外源AsA对不同铝浓度(0、50、100、200、400μmol·L^-1)胁迫下水稻根尖H₂O₂含量及抗氧化酶活性等生理生化指标的影响。结果表明,水稻根尖氧化损伤程度随铝浓度的递增而加剧,与对照相比,400μmol·L^-1铝胁迫可导致水稻根尖H₂O₂和MDA含量增加1.53和3.16倍,脯氨酸含量、SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.73、1.39、1.42、1.76和1.56倍,内源AsA含量减少0.53倍;而施用外源AsA处理的根尖H₂O₂和MDA含量只增加1.04和2.69倍,内源AsA含量减少0.46倍,脯氨酸含量增加1.96倍,SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.48、1.63、1.90和1.89倍。综上所述,外源AsA可通过增强渗透调节物质含量来维护质膜结构的完整性...     

秸秆还田与化肥减施对水稻生长指标及光合参数的影响

针对水稻生产中存在秸秆处理不当以及化肥用量增多等问题,以山东省济宁市稻麦轮作体系下水稻“圣稻18号”为研究对象,通过田间试验设置3个处理:常规施肥,小麦秸秆不还田(CK);常规施肥+小麦秸秆全量还田(T1);常规施肥量的85%+小麦秸秆全量还田(T2),深入探究秸秆还田与化肥减施对不同生育期水稻生长、光合参数和产量的影响,为制定合理的水稻种植措施提供理论依据。结果表明,稻麦轮作体系下秸秆还田不利水稻前期生长,但能显著提高水稻生长中、后期的生长指标,并增强水稻生长中、后期对氮、磷、钾等养分的吸收。水稻生长中后期T2处理的叶绿素含量、净光合速率以及光谱反射率均为最高,其中灌浆期SPAD值与净光合速率分别较CK处理升高4.4%和37.5%;另外,T2处理生长后期的Fv/Fm、PIabs均较前期所升高。试验还表明,T2处理水稻产量最高,比CK处理增产13.1%,增产的直接原因是单位面积有效穗数的增加。综上所述,秸秆还田配合化肥减施有助于水稻栽培生产中实现高产增效,在实际生产中值得推广应用。     

外源硫化氢对盐胁迫下加工番茄幼苗光合参数及叶绿素荧光特性的影响

为探究外源硫化氢(H_2S)对盐胁迫下加工番茄幼苗光合作用和光合荧光参数的影响,以耐盐性不同的2个加工番茄KT-7(耐盐性强)和KT-32(耐盐性弱)为材料,采用分光光度法、CIRAS-3型光合仪和Imaging-PAM调制荧光成像系统分别测定光合色素含量、光合参数和叶绿素荧光参数。结果表明,外源H_2S提高了盐胁迫下加工番茄幼苗的生长及叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、叶片蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ);降低了胞间CO_2浓度(Ci)、PSⅡ调节性能量耗散的量子产额[Y(NPQ)]和非光化学猝灭系数(NPQ);而PSⅡ非调节性能量耗散的量子产额[Y(NO)]稳定在较低水平。此外,外源H_2S对KT-32的缓解效应强于KT-7。综上所述,外源H_2S通过提高加工番茄幼苗叶片的光合色素量和光合电子传递效率,有效地缓解盐胁迫对加工番茄叶片PSⅡ的伤害。本研究结果为探究外源H_2S增强加工番茄耐盐性研究提供了科学依据。     

外源Ca2+对NaCl胁迫下西葫芦生长特征及光合、生理特性的影响

以西葫芦品种阿兰一代为试验材料,研究外源Ca2+对NaCl胁迫下西葫芦植株生长特征及光合、生理特性的影响.结果表明,较低浓度(5 mmol/L)Ca2+处理对NaCl胁迫的缓解作用不明显;当Ca2+浓度增加到10 mmol/L时,显著改善了NaCl胁迫下西葫芦植株的生长状况,使株高增高、叶面积增大,该条件下,西葫芦叶片丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量维持在较低水平,说明植株受到的胁迫较小;10 mmol/LCa2+处理叶片的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性最高,分别比CK增加20.6％和52.2％,叶绿素a、b含量较高;10～20 mmol/L Ca2+处理的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均高于CK和30 mmol/L处理,而胞间CO2浓度(Ci)显著低于CK和30 mmol/L处理;当Ca2+处理浓度超过20 mmol/L时对NaCl胁迫的缓解作用下降;当Ca2+浓度达到30 mmol/L时,各指标与CK间的差异不显著.综合分析认为,10 mmol/L的Ca2+处理浓度对NaCl胁迫的缓解效果最为显著.     

施硅对镉胁迫下生育前期水稻生长及其植株体内抗氧化酶活性的影响

【目的】探究在北方水稻土中施硅对镉胁迫下水稻生长、光合特性以及抗氧化系统的影响,为进一步应用硅缓解水稻镉毒害提供理论依据。【方法】通过盆栽试验方法,研究在不同浓度镉添加水平(0、1、3、5 mg kg^-1)下,施加不同浓度的硅(0、100、300、500 mg kg^-1)对生育前期(至分蘖期)水稻生长、叶片光合特性和抗氧化系统的影响。【结果】不同浓度镉胁迫均显著降低了水稻株高、根长和生物量(地上部和根部鲜重),增加了水稻茎叶中镉含量,降低了水稻叶片叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2和蒸腾速率。施镉量为3和5 mg kg^-1时,水稻叶片气孔导度显著下降。镉胁迫下,施硅增加了水稻叶片叶绿素含量,降低了水稻茎叶中镉含量,改善了水稻叶片光合特性;水稻的株高、根长和生物量也随着硅的施入而得到提高。对于抗氧化系统来说,与空白对照(Si0Cd0)相比,施镉量为3和5 mg kg^-1时,水稻叶片超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著降低、降幅达16.9%、26.3%和9.3%、15.7%,而过氧化物酶活性显著提高、提高...     

外源镉和温度变化对不同品种水稻抽穗期光合特性的影响

探讨外源镉（Cd）和温度变化对水稻抽穗期光合特性的影响,为水稻生长过程中应对稻田土壤重金属污染和气候变暖的复合作用提供理论依据。通过添加外源Cd （0和2 mg/kg土）和模拟温度（白天/夜晚分别为30℃/25℃（CK）、33℃/28℃（T1）、36℃/31℃（T2））,研究外源Cd和温度变化对不同品种水稻（武运粳30号和新两优6号）抽穗期光合参数、荧光参数及其生物量的影响。结果表明,单一Cd处理显著降低了新两优6号的SPAD值,而单一增温处理则显著降低了武运粳30号的SPAD值（P<0.05）。虽然外源Cd和温度的复合作用未显著影响武运粳30号和新两优6号的净光合速率（P_n）,但Cd处理显著降低了两品种的P_n,而增温处理则显著影响了新两优6号的P_n;大部分Cd和温度处理下,新两优6号的SPAD值和P_n大于武运粳30号。Cd处理和增温处理均影响了水稻叶绿素诱导动力学曲线的形状,O、K、J和I点的荧光因处理的不同而具有一定差异。Cd处理和增温处理对水稻F_v/F_m和比活度参数的影响与水稻品种有关,Cd处理未显著影响运粳30号和新两优6号的F_v/F_m值,而增温处理则显著减少了武运粳30号的F_v/F_m值;新两优6号的比活度参数ABS/RC、DIo/RC、TRo/RC、ET0/RC在Cd处理下显著降低,而武运粳30号的比活度参数在增温处理下则显著增加（P<0.05）。Cd处理显著降低了新两优6号的茎叶生物量,而增温处理则显著降低了武运粳30号茎叶生物量,然而两者的复合作用对水稻茎叶和根生物量的影响因品种不用而具有差异,新两优6号的茎叶和根干物质量在大部分处理下大于武运粳30号。综上可知,Cd和增温处理通过影响水稻的光合参数和荧光参数,从而影响水稻的生物量,但影响程度因品种不同而具有差异,其中,武运粳30号对Cd具有较强的抗性而新两优6号对增温有较强的抗性。因此,在实际的田间管理中,应选择合适的水稻品种,以应对土壤Cd污染和温度升高对水稻生长的影响。     

水分胁迫对水稻幼苗氮素同化酶及光合特性的影响

用不同浓度的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱处理,以探明水分胁迫对4 叶期的扬稻6号（籼稻）幼苗氮素形态、氮代谢关键酶以及对光合特性的影响。结果表明,轻度水分胁迫（PEG5％、水势-0.05 MPa）不影响氨基酸态氮、可溶性蛋白含量以及硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）活性;但对硝态氮的吸收和积累有一定刺激作用,并显著降低幼苗净光合速率和干物质累积。相关分析表明,光合速率的降低对茎叶干物质累积的影响明显大于水稻体内通过代谢抵御外界不良环境的正面效应,导致茎叶干物质积累降低。当高水分胁迫强度（PEG10％、水势-0.15 MPa）,不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及光合速率显著降低;而且根器官对水分胁迫的敏感程度明显大于叶片。表明水稻幼苗中不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及光合速率与水分胁迫强度密切相关。     

地表臭氧胁迫对北方冬小麦光合及生理特征的影响

为进一步探明北方地区地表臭氧（O3）浓度增加对冬小麦光合日变化、光响应能力和气体交换的影响,通过开顶式气室（OTC）,利用LI-6400便携式光合仪,开展了4种O3熏气水平下光合作用的原位测定（碳滤空气,CF;自然空气,NF;100 nL.L-1,CF100;150 nL.L-1,CF150）。结果表明,在拔节初期,4个处理组间的净光合速率Pn、气孔限制值Ls及胞间CO2浓度Ci均无显著差异。在抽穗期,CF100、CF150处理的Pn较CF降低了37.0%~41.8%,气孔导度Cond下降了35.7%~38.9%,Ci上升了6.7%~10.5%。在灌浆期,CF100的最大光合速率Pm、半饱和光强Ik较CF降低了23.5%~46.7%,暗呼吸速率Rd增加了8.6%;CF150的Pm、表观量子产额AQY和Ik较CF下降了10.4%~26.1%,光补偿点LCP和Rd增加了51.2%~88.0%。随着O3浓度和熏蒸时间的增加,冬小麦叶片的叶绿素Chl和类胡萝卜素Car含量显著降低,而可溶性糖和丙二醛MDA含量明显增加,且均在灌浆期差异最显著。以上结果表明,O3对冬小麦光合作用的抑制作用具有明显的时间累积效应,且随熏气时间的延长,叶片光合作用的限制条件由气孔因素主导向非气孔因素主导转变;同时,O3胁迫使植株对强光的耐受性及对强、弱光的利用效率均下降。     

水稻与冬小麦对臭氧的反应及其敏感性试验研究

利用OTC－1型开顶式气室对我国主要粮食作物水稻、小麦进行不同O3浓度的长期接触试验结果表明，O3浓度增加可促进水稻发育，小麦前期发育缓慢，后期衰老加快。水稻和小麦灌浆期缩短、株高下降；随着通气时间的延长，干物质量降低。小麦叶片含水率呈抛物线型下降，但对水稻影响不大；在同样高浓度O3环境下水稻叶片受害较小麦晚、发展慢；O3浓度增加，单株产量和千粒重下降，且小麦减产幅度大于水稻，小麦对O3的反应比水稻敏感。     

Impacts of elevated CO2 and O3 on aspen leaf litter chemistry and earthworm and springtail productivity

Human alteration of atmospheric composition affects foliar chemistry and has possible implications for the structure and functioning of detrital communities. In this study, we explored the impacts of elevated carbon dioxide and ozone on aspen (Populus tremuloides) leaf litter chemistry, earthworm (Lumbricus terrestris) individual consumption and growth, and springtail (Sinella curviseta) population growth. We found that elevated carbon dioxide reduced nitrogen and increased condensed-tannin concentrations in leaf litter. These changes were associated with decreases in earthworm individual growth, earthworm growth efficiency, and springtail population growth. Elevated ozone increased fiber and lignin concentrations of leaf litter. These changes were not associated with earthworm consumption or growth, but were associated with increased springtail population growth. Our results suggest that changes in litter chemistry caused by increased carbon dioxide concentrations will have negative impacts on the productivity of diverse detritivore taxa, whereas those caused by increased ozone concentrations will have variable, taxon-specific effects.     

干旱胁迫下调节ATP的含量对提高转玉米C4型pepc水稻光合速率的影响

为了分析三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)是否是限制高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(C4-pepc)水稻光合速率提高的限制因素,本文以高表达的转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻(PC)及其原种‘Kitaake’(WT)作为试验材料,喷施蒸馏水(对照)、2 mmol·L-1亚硫酸氢钠溶液、100μmol·L-1N′-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲[3-(3′,4′-dichlorophenyl)-1,1-dimethylμrea,DCMU]和10μmol·L-1寡霉素(oligomycin)溶液过夜处理5~6叶期水稻幼苗,在20%(m/v)PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,研究不同处理对水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、ATP含量、玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性以及光系统Ⅱ(photosynthemⅡ,PSⅡ)实际光化学效率(actual photochemical efficiency of PSⅡin the light,ΦPSⅡ)的影响。试验结果表明,喷施亚硫酸氢钠溶液提高了PC和WT在水培条件下叶片的Pn,DCMU和寡霉素溶液处理则降低了PC和WT叶片的Pn。喷施亚硫酸氢钠溶液增加了WT叶片Gs和Ci,但降低了PC叶片Gs和Ci。喷施DCMU溶液增加了PC和WT叶片Ci,但降低了叶片Gs。用20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理后,亚硫酸氢钠、DCMU和寡霉素溶液处理的水稻叶片Pn均下降,喷施亚硫酸氢钠溶液处理可以减缓Pn下降的趋势,喷施DCMU和寡霉素溶液加速了叶片Pn的下降。在20%PEG-6000处理8 h后,PC在喷施不同试剂处理下Gs差异不大,但其Pn变化显著。进一步的研究表明不同处理下叶片中ATP含量、PEPC活性以及ΦPSⅡ出现显著变化,DCMU处理引起ATP含量、PEPC活性和ΦPSⅡ快速下降,亚硫酸氢钠溶液处理能够减缓这些参数的下降,喷施寡霉素降低了叶片中的ATP含量,但是对ΦPSⅡ没有显著影响。因此认为,在干旱胁迫条件下,PEPC的高表达能够维持较高的PSⅡ活性,与原种相比,也产生较高含量的ATP,来维持净光合速率的稳定。     

水杨酸对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响

以"西农优1号"水稻品种为材料,研究了水杨酸(SA)预处理对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响,结果表明:0.5 mmol·L-1 SA预处理可减缓水稻幼苗的电解质渗出,降低MDA含量和超氧阴离子产生速率,提高高温胁迫下水稻幼苗体内过氧化氢、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、抗坏血酸和GSH的含量.表明SA预处理可提高高温胁迫下水稻幼苗的抗热性.     

O3与CO2浓度倍增对大豆叶片及其总生物量的影响研究

利用OTC-1型开顶式气室研究CO2和O3浓度倍增对大豆叶片及其总生物量的影响结果表明,CO2和O3浓度倍增均可致使大豆黄叶率增加,绿叶率下降;CO2浓度倍增使大豆总叶片干物质量和总叶面积、绿叶和黄叶干物质量及总生物量均明显增加;O3浓度倍增使大豆总叶干物质量和总叶面积、绿叶和黄叶干物质量及总生物量均下降;CO2与O3交互作用处理对大豆生物量的影响均表现为CO2>O3;CO2与O3持续倍增处理对大豆叶片老化的影响为O3>CO2,CO2与O3逐渐达倍增的处理在大豆鼓粒前CO2的缓解作用明显,鼓粒后CO2与O3的影响逐渐接近;大豆总生物量增长遵循自然增长曲线。     

近地层臭氧浓度升高对稻田土壤微生物群落功能多样性的影响

利用中国臭氧FACE(Free-Air O3 Concentration Enrichment,开放式空气臭氧浓度增高)试验平台,研究了近地层臭氧浓度升高条件下,2009年和2010年的稻田土壤微生物功能多样性的响应规律。结果发现,1.5倍当前臭氧浓度下稻田土壤水溶性有机碳含量从100.0～110.9μg g-1降低至81.3～94.5μg g-1。臭氧浓度升高下BIOLOG平均吸光值(AWCD)有低于对照的趋势。多样性指数结果表明,臭氧浓度升高50%对稻田土壤微生物丰富度、优势度及均一度无显著影响。2010年碳源底物利用的主成分分析显示,1.5倍当前臭氧浓度下稻田土壤微生物对碳源底物的利用方式发生变化。本研究揭示近地层臭氧浓度升高可能对稻田土壤微生物产生积累效应,并通过微生物碳源底物有效性的改变最终影响土壤微生物的功能多样性。     

外源硒对铅污染下荞麦生长及生理特性的影响

以荞麦‘右玉26’为材料,在防雨棚下进行盆栽试验,研究外源硒对土壤铅污染下荞麦幼苗的农艺性状及生理特性、成熟期各器官铅累积和产量的影响,旨在探讨硒对土壤铅胁迫下荞麦的生长发育、产量及铅在荞麦体内富集量的影响,为发现硒缓解重金属铅对植物的毒害作用提供理论依据,以期为农业区铅污染治理及荞麦生产提供有价值的思路和方法。试验采用2因素完全随机设计,设置3个土壤铅浓度(0 mg·L-1、500 mg·L-1、1 000 mg·L-1)、5个硒浓度(0 mg·kg-1、1 mg·kg-1、2.5 mg·kg-1、5 mg·kg-1和10 mg·kg-1)。研究结果表明:1)随铅浓度增加,荞麦的株高、总根长、干重、根系总面积、根系活力、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、经济产量(千粒重、株粒数)均呈降低趋势。2)低浓度硒(1~2.5 mg·L-1)可缓解铅对荞麦的毒害,高浓度硒(5~10 mg·L-1)和铅为协同作用,加剧了对荞麦的毒害。3)硒浓度为2.5 mg·L-1时,缓解铅对荞麦毒害的效果最为明显,显著降低了铅胁迫下荞麦幼苗SOD和POD活性;降低成熟期荞麦各器官铅含量,各处理下荞麦各器官铅含量均表现为根茎叶种子;产量达到最大值。由此可见,外源硒可通过抑制荞麦对铅的吸收和转运,促进荞麦幼苗叶片的光合作用、提高叶片叶绿素含量和根系活力等途径来增强荞麦对铅胁迫的耐性。对本研究所用的5种浓度来说,缓解效果最佳的硒浓度为2.5 mg·L-1。     

La(NO3)3 对盐胁迫下黑麦草幼苗生长及抗逆生理特性的影响

为探讨稀土元素镧(La)对牧草盐胁迫伤害的缓解作用, 采用水培法研究了叶面喷施20 mg·L^-1La(NO₃)₃ 对NaCl 胁迫下黑麦草幼苗生长及其抗逆生理特性的影响。结果表明: 盐胁迫显著抑制黑麦草幼苗的生长, 提高叶片电解质渗漏率及丙二醛(MDA)、O₂^- 和H₂O₂ 含量, 其作用随盐浓度的增大而增强。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性蛋白质、脯氨酸含量随盐浓度增大呈先升后降趋势, 可溶性糖和Na⁺/K⁺比逐渐增大, 质膜H⁺-ATP 酶活性逐渐降低, 过氧化物酶(POD)活性及POD 同功酶数量表达增强。喷施La(NO₃)₃ 处理可降低盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的O₂^- 和H₂O₂ 含量, 提高SOD、CAT、POD、APX 和质膜H⁺-ATP 酶的活性及POD 同功酶的表达, 使AsA、GSH、可溶性蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸含量及幼苗生物量增加, Na⁺/K⁺比降低。表明La(NO₃)₃ 可通过提高抗氧化系统的活性和积累渗透溶质减轻盐胁迫伤害, 从而提高黑麦草的耐盐性。     

Effects of elevated CO2 and O3 on soil respiration under ponderosa pine

Soil respiration represents the integrated response of plant roots and soil organisms to environmental conditions and the availability of C in the soil. A multi-year study was conducted in outdoor sun-lit controlled-environment chambers containing a reconstructed ponderosa pine/soil-litter system. The study used a 2×2 factorial design with two levels of CO₂ and two levels of O₃ and three replicates of each treatment. The objectives of our study were to assess the effects of long-term exposure to elevated CO₂ and O₃, singly and in combination, on soil respiration, fine root growth and soil organisms. Fine root growth and soil organisms were included in the study as indicators of the autotrophic and heterotrophic components of soil respiration. The study evaluated three hypotheses: (1) elevated CO₂ will increase C assimilation and allocation belowground increasing soil respiration; (2) elevated O₃ will decrease C assimilation and allocation belowground decreasing soil respiration and (3) as elevated CO₂ and O₃ have opposing effects on C assimilation and allocation, elevated CO₂ will eliminate or reduce the negative effects of elevated O₃ on soil respiration. A mixed-model covariance analysis was used to remove the influences of soil temperature, soil moisture and days from planting when testing for the effects of CO₂ and O₃ on soil respiration. The covariance analysis showed that elevated CO₂ significantly reduced the soil respiration while elevated O₃ had no significant effect. Despite the lack of a direct CO₂ stimulation of soil respiration, there were significant interactions between CO₂ and soil temperature, soil moisture and days from planting indicating that elevated CO₂ altered soil respiration indirectly. In elevated CO₂, soil respiration was more sensitive to soil temperature changes and less sensitive to soil moisture changes than in ambient CO₂. Soil respiration increased more with days from planting in elevated than in ambient CO₂. Elevated CO₂ had no effect on fine root biomass but increased abundance of culturable bacteria and fungi suggesting that these increases were associated with increased C allocation belowground. Elevated CO₂ had no significant effect on microarthropod and nematode abundance. Elevated O₃ had no significant effects on any parameter except it reduced the sensitivity of soil respiration to changes in temperature.     

臭氧胁迫对稻米淀粉热力学特征值影响及其强弱势粒间差异

地表臭氧浓度增高情形下水稻减产,米质呈变劣趋势,但稻米热力学特征值的变化及其与生长季、品种以及籽粒着生部位的关系均不清楚。本研究利用自然光气体熏蒸平台,以8个水稻品种为材料,设置高臭氧浓度为100 nL·L^-1,对照浓度为9 nL·L^-1。连续两年系统研究了高臭氧浓度熏蒸对成熟稻穗不同部位糙米热力学特性（DSC）的影响。与对照相比,臭氧胁迫使稻米热焓值极显著下降4.15%,但对糊化起始温度、糊化峰值温度、糊化终止温度、DSC曲线峰宽和峰高均无显著影响;2017年度稻米热焓值、糊化峰值温度、糊化起始温度和峰高极显著大于2016年,但DSC曲线峰宽表现相反;稻米所有6个DSC特征值的品种间差异均达极显著水平。从稻穗不同位置看,所有测定参数均表现为稻穗上部 > 中部 > 下部,除糊化起始温度外差异均达极显著水平。方差分析表明,臭氧×年度对热焓值、糊化峰值温度和糊化终止温度的影响均达显著或极显著水平,臭氧×品种对糊化峰值温度、糊化终止温度、DSC曲线峰宽和峰高均有极显著影响,而臭氧×部位仅对DSC曲线峰宽有显著影响。以上数据表明,稻米淀粉DSC热力学参数因生长季、供试品种以及籽粒着生部位而异,臭氧胁迫环境下稻穗不同部位稻米的热焓值总体上均呈下降趋势,表现为更易糊化的特点。