CO_2和O_3浓度增加对农作物次生代谢和残茬分解的影响

引用国内外大量文献,对CO2和O3浓度升高特别是它们的交互作用对农作物次生代谢及残茬分解的影响等进行综述。重点阐述了农作物生长、次生代谢、残茬分解对大气CO2和O3浓度升高(特别是在升高后的交互作用下)的响应变化,客观地反映其生物学和生态学效应,进一步提出建议,以期引起学术界对该课题的关注。     

CO2和O3浓度增加对农作物次生代谢和残茬分解的影响

引用国内外大量文献，对CO2和O3浓度升高特别是它们的交互作用对农作物次生代谢及残茬分解的影响等进行综述。重点阐述了农作物生长、次生代谢、残茬分解对大气CO2和O3浓度升高（特别是在升高后的交互作用下）的响应变化，客观地反映其生物学和生态学效应，进一步提出建议，以期引起学术界对该课题的关注。     

CO_2浓度增加对花生的影响

利用开顶式熏气装置进行不同ＣＯ２浓度对花生影响的模拟试验,结果表明,花生叶片的光合速率和花生籽粒产量随着ＣＯ２浓度的增加而增加。若到下世纪中期,大气中ＣＯ２浓度上升到６００ｍＬ／ｍ３左右时,对于花生这样的Ｃ３植物其产量的增加将是极为显著的。     

CO_2和O_3浓度升高对土壤碳水化合物累积分布特征的影响

碳水化合物作为土壤有机质重要成分之一,一直被认为是较为灵敏的有机质示踪成分。在全球气候变化趋势下,CO2和O3浓度升高可改变植物群体组成,碳在地下生态系统的分配等最终间接地改变土壤化学特性。在未来大气环境变化趋势下,CO2和O3浓度升高对植物-土壤生态系统的影响已成为众多学者研究的热点问题,并取得了一定的成果,而对土壤有机质研究中作为重要指标和主要对象——碳水化合物的影响研究相对较少,为此综述了CO2和O3浓度升高对碳水化合物累积分布特征影响方面的最新进展,并提出今后开展研究的建议。     

关于水稻苗期Na_2CO_3筛选浓度和鉴定指标的研究

通过对四个水稻品种在不同浓度Ｎａ２ＣＯ３溶液中萌发及成苗的观察与分析，结果表明：Ｎａ２ＣＯ３浓度到３３０００ｐｐｍ为止对水稻种子萌发无明显影响，而秧苗到４叶时开始迅速死亡，说明Ｎａ２ＣＯ３对水稻秧苗的危害比萌发严重。２００００ｐｐｍＮａ２ＣＯ３处理对秧苗的危害程度与５０００ｐｐｍＮａＣｌ相似，因此，将２００００ｐｐｍＮａ２ＣＯ３做为水稻苗期筛选浓度。苗高、叶龄、鲜重和干重分别与Ｎａ２ＣＯ３浓度间呈极显著的线性相关（相关系数分别为－０．９６８６，－０．９８４２，－０．９２３６和－０．６５６０），因此，苗高，叶令、鲜重和干重均可作为水稻苗期耐Ｎａ２ＣＯ３的鉴定指标。     

CO2浓度升高对农作物品质影响的研究进展

农作物品质受农作物遗传发育特征和环境因素的双重影响.在相似的遗传背景条件下,CO_2浓度持续升高影响农作物中碳水化合物合成、有益和有害元素吸收的权重逐渐加大,从而引发所谓的\"隐形饥饿\"和农产品卫生品质下降.本文在回顾国内外有关CO_2浓度升高影响农作物中碳水化和物合成、有益和有害成分吸收研究的基础上,结合本团队近年的研究结果,提出:随着产地环境污染由局部向整体扩延,CO_2浓度持续升高对农作物卫生品质的潜在影响不断加剧,包括增加或减少农作物对有毒有害物质的吸收;强化农作物对土壤中有益或有害物质的非均衡吸收等.本文还对比了目前国内外CO_2浓度升高对农作物品质影响研究的常用手段与方法,并对相关研究结果的差异进行了分析,着重指出这一研究方向今后工作的重点.     

大气CO_2浓度升高和干旱的交互作用对大豆光合作用的影响

研究大气CO_2浓度升高和水分胁迫对大豆的影响,有助于了解在未来气候条件下,大豆生产的变化,提前采取必要的应对措施。试验利用开顶式气室开展高CO_2浓度(大气CO_2浓度增加200μmol/mol)和干旱条件下大豆光合生理指标变化的研究。结果表明,开花期,大气CO_2浓度升高后,大豆的净光合速率、水分利用率显著增加,干旱条件下增幅明显小于湿润条件下增幅;干旱使大豆叶片PSⅡ有效光量子效率(Fv'/Fm')、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ光化学有效量子产率(ΦPSⅡ)显著降低,非光化学淬灭系数(NPQ)显著增加;CO_2浓度升高对大豆叶绿素荧光参数影响不显著。未来大气CO_2浓度升高会提高开花期大豆净光合速率和叶片水分利用效率,但对大豆抗旱能力提升效果有限。     

大气CO_2浓度和温度升高对水稻生长发育影响的研究进展

基于各类温室、气室以及开放式大气CO_2浓度和温度增高系统的已有研究结果的基础上,分析了CO_2浓度、温度及其交互作用下对水稻生育期、叶面积指数、光合参数、干物质生产与分配以及产量的影响,比较粳稻和籼稻亚种研究结果的异同点,阐述其生理原因,将有助于系统地分析气候变化对水稻生长的影响,更好地迎接未来气候变化对粮食安全的挑战。     

浅谈大气CO2浓度增高对植物代谢的影响

本文简要论述了大气中CO2浓度增高对植物光和作用的影响,以及其浓度增高导致净光合速率增高的次级效应,同时简要阐述了CO2浓度升高的非光合作用效应及其对植物代谢的影响。     

根际CO_2浓度对网纹甜瓜生长和根系氮代谢的影响

【目的】探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜生育的影响。【方法】采用雾培植株根际通CO2处理方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,研究根际CO2浓度对网纹甜瓜植株生长和根系氮代谢的影响。【结果】在网纹甜瓜果实发育期间,根际2500μL·L-1和5000μL·L-1CO2浓度处理同350μL·L-1(对照)处理相比,植株生长受到明显抑制。根系硝态氮(NO3--N)含量、氨态氮(NH4+-N)含量、ATP酶活性、硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均表现出先增后降的变化趋势,且5000μL·L-1处理变化的幅度大于2500μL·L-1处理。根系中可溶性蛋白质含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氨酶(GPT)活性在整个处理期间,均随着根际CO2浓度的升高而降低。根际高浓度CO2使根系伤流液中氨基酸的总量和大部分氨基酸的含量下降。【结论】在网纹甜瓜果实发育期间根际CO2浓度长期达到2500μL·L-1以上时,植株生长和果实发育受到抑制,根系对氮的吸收、代谢能力下降,植株氮循环水平降低。     

不同气体组合对杏果实贮藏品质的影响

以银白和苹果白杏果实为试材,探讨了不同气调处理,即气体O2与CO2 6种比例组合:3% O2(CA1)、3% O2+2%CO2(CA2)、3%O2+4%CO2(CA3)、8%O2 (CA4)、8%O2+2%CO2(CA5)、8%O2+4%CO2(CA6)及对照(21% O2)对杏果实贮藏品质的影响.结果表明:在相同的贮藏时间内,气调贮藏可缓解银白杏果实硬度的下降,CA6处理的作用最明显,其次为CA3和CA4处理;冷藏苹果白杏果实的硬度在贮藏后期增加,气调贮藏果实的硬度降低,但处理间的差异不显著.在贮藏30 d内,冷藏银白杏果实的可溶性固形物和VC含量仍较高,贮藏30～45 d两者明显下降,气调贮藏可缓解其下降,CA3处理的效果最明显;气调贮藏对苹果白杏果实可溶性固形物和VC含量的影响不大.气调贮藏可缓解银白和苹果白杏果实可滴定酸含量的下降.可见,CA3处理对维持银白杏果实贮藏品质有较好的作用;气调贮藏对苹果白杏果实品质的影响表现在可滴定酸方面,CA1和CA2的效果较好.     

CO2和O3浓度升高对春小麦活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

 【目的】揭示CO2和O3浓度升高及其复合作用对植物活性氧（ROS）代谢及抗氧化酶活性的影响机理。【方法】以春小麦（Triticum aestivum L.）为试材,利用开顶式气室（OTCs）研究CO2和O3浓度升高及其复合作用下,春小麦叶片膜脂过氧化程度,活性氧产生速率、含量及抗氧化酶活性的变化。【结果】在整个生育期内,与对照相比,高浓度CO2[（550±20）μmol?mol-1]处理下,春小麦叶片相对电导率、MDA含量减小, 产生速率、H2O2含量下降,SOD、CAT、POD和APX活性增强;而在O3浓度为（80±10）nmol?mol-1的条件下,春小麦叶片相对电导率、MDA含量增大, 产生速率、H2O2含量升高,SOD、CAT、POD和APX活性总体上有所减弱;CO2和O3浓度升高复合[（550±20）μmol?mol-1+（80±10）nmol?mol-1]处理下,春小麦叶片MDA含量、 产生速率和SOD活性总体上低于对照,而相对电导率、H2O2含量以及CAT、POD和APX活性总体上增加。【结论】CO2浓度升高抑制了春小麦叶片活性氧的代谢速率,提高了抗氧化酶的活性,对春小麦表现为保护效应,而O3浓度升高促进了春小麦叶片活性氧的代谢速率,降低了抗氧化酶的活性,对春小麦表现为伤害效应。在CO2和O3浓度升高复合处理下,CO2浓度升高在一定程度上缓解了O3浓度升高对春小麦的伤害效应,而O3浓度升高亦在一定程度上削弱了CO2浓度升高对春小麦的保护效应。     

CO_2浓度升高对丁香光合生理特性的影响

在人工控制CO2浓度梯度条件下,研究了丁香叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率对CO2浓度升高的响应。结果表明:CO2浓度升高对丁香的光合生理有明显的影响,当CO2浓度为当前浓度至加倍(360～720μmol﹒mol-1)范围内,各光合指标随CO2浓度增加而增大,继续升高CO2浓度则开始下降。在较强光照下,升高CO2浓度对丁香有"气肥"作用。丁香达光合能力值适宜的光合有效辐射强度为1000μmol﹒m-2s-1,CO2浓度为700μmol﹒mol-1。未来CO2浓度升高,不仅有利于丁香的光合作用,而且可提高丁香的水分利用效率。     

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。     

高CO2浓度对番茄土壤微生物生物量的影响

以番茄品种月光、合作903为试材,在CO2浓度为1000μl／L条件下,研究高CO2浓度对番茄土壤微生物生物量、土壤呼吸的影响,结果表明：高CO2浓度处理使番茄土壤微生物生物量碳、氮显著升高;对番茄土壤呼吸速率影响显著,即先抑制后促进。     

Na2CO3、NaHCO3胁迫对大叶铁线莲生理特性的影响

以多年生大叶铁线莲为试验材料,用Na2CO3(5、10、20、40、80 mmol/L)、NaHCO3(20、40、60、80、100mmol/L)及Na2 CO3、NaHCO3 的混合溶液(20、40、80 mmol/L)对大叶铁线莲进行人工模拟胁迫,研究其在不同浓度Na2 CO3、NaHCO3 胁迫下的适应能力.结...     

大气CO2浓度升高与氮肥互作对玉米花后碳氮代谢及产量的影响

[目的]研究大气CO2浓度升高(eCO2)及氮肥施用对夏玉米开花吐丝后不同组分碳氮代谢物含量及动态和产量的影响,为全球气候变化下玉米生理过程及产量形成的变化提供理论支撑,同时为玉米作物模型调参提供实证数据.[方法]利用自由大气CO2富集(FACE)平台,以夏玉米品种农大108为试验材料开展田间试验.在常规大气CO2浓度...     

CO2摩尔分数增高对盆栽香樟光合特性及生长量的影响

以开顶式塑料薄膜气室[Open--Top Chamber,OTC]为设施,运用LI-6400便携式光合测定系统,研究了2年生盆栽香樟(Cinnamomum camphora(L.)Presl.)叶片的净光合速率和生长量在高CO2摩尔分数下的响应.结果表明:在各自生长环境下,处理组OTC1[(1000±100)μmol·...