低温下喷施ABA对辣椒光合特性和N、P、K的影响

通过对低温期的辣椒进行ABA处理,探讨了ABA对辣椒光合特性和N、P、K的影响。结果发现,低温不仅使辣椒叶片的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度有不同程度地下降,而且还降低了根、茎和叶中N、P、K的含量;外源ABA可以使植株的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度增加以及N、P、K含量升高。在一定程度上缓解了低温限制。     

温室效应与植物光合作用：—大气CO2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是浓度增加而增加的底物浓度效应（△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率增加（△Ps)，它的大小不随外界短期CO2浓度变化而改变。植物光合速度对大气CO2浓度升高的增加量是上述两者之和。     

CO2浓度倍增下毛竹光合作用对光照强度的季节响应

采用Li-6400测定了在短期CO2浓度倍增下毛竹光合作用对光照强度的季节响应,并对比同一测定毛竹在相同时期大气CO2浓度下的光响应曲线特征,结果表明:CO2浓度的增加促使毛竹最大净光合速率和光饱和点升高,光补偿点下降,而对光合量子效率的影响因季节而异,在夏、秋两季光合量子效率升高,冬季持平,春季降低,但全年来看还是具有促进作用;在相同的光照强度下,CO2浓度的倍增会使毛竹的净光合速率和水分利用率升高,而蒸腾速率和暗呼吸速率下降。CO2浓度倍增后,各光合生理特征参数的季节变化基本和大气CO2浓度下的季节变化相同,均与毛竹叶片的生理活性密切相关;而在不同季节,毛竹对CO2浓度升高的响应差异性是造成季节变化规律稍有不同的主要原因之一,证实了植物对短期CO2浓度升高的光合生理响应行为。     

草绣球与绣球的光合作用和叶绿素荧光特性比较

以草绣球和绣球为材料,对其光合与叶绿素荧光特性进行研究,探讨两种植物对不同环境响应的生理过程和机理。研究发现,草绣球的光补偿点、光饱和点、光合速率、Yield、qP等均明显低于绣球,表明草绣球光捕获能力及光抑制要比绣球强;当CO2浓度增加时,两者的光合速率短期内都明显增加,但是草绣球光合速率增加更明显,这表明草绣球对CO2浓度的响应要比绣球敏感;随着温度的升高,草绣球和绣球的光合速率均呈现先增加后降低的趋势。但是当叶片温度超过28℃,36℃时,草绣球和绣球的光合速率又分别逐渐下降,表明绣球对高温的适应明显要比草绣球强。两种植物蒸腾速率和气孔导度随环境变化的趋势也表明植物对光强、CO2和温度的响应调控是分别通过3种不同的方式实现的。     

松嫩平原4种植物光合作用光响应特性的研究

在适宜的外界环境条件下设置11个光照梯度,对松嫩平原西部碱地上的芦苇、马莲、虎尾草和稗草植株叶片进行了光模拟试验。结果表明:改变光照强度对这4种植物叶片的光合作用、叶温、气孔导度、水分利用效率、蒸腾作用及胞间CO2浓度等生理指标有不同的影响。芦苇和马莲的光合速率与光合有效辐射强度呈明显的正相关关系,虎尾草和稗草的光合速率随光合有效辐射强度的增加出现先升高后降低的趋势;4种植物的叶温和蒸腾速率都随着光强的增加而升高,并且虎尾草和稗草的叶温始终高于芦苇和马莲;4种植物的胞间CO2浓度均随光强增加而下降;气孔导度与水分利用效率变化无规律性。     

CO2浓度升高与施氮对棉花光合及干物质积累和产量的效应研究

[目的]明确CO2浓度升高与施氮对棉花光合作用、干物质积累以及产量的影响,为全面评价农田生态系统对其的响应提供依据.[方法]在大田开放系统中,利用半封闭开顶式气室,采用裂区设计的方法,设置主区为CO2浓度,副区为不同氮肥水平,在棉花进入盛花期每天12:00 ～ 15:00释放CO2气体,连续20 d,研究测定此状态下棉花倒四叶净光合速率、SPAD值、花后干物质积累量以及产量.[结果]CO2浓度增加0.5倍使棉花盛花期倒四叶光合速率在450 kg/hm2施氮量时增幅最大,达121.1;,在不施氮时增幅较小,为47.2;,在150和300 kg/hm2氮水平时反而减小;增加氮肥施入与CO2浓度增加0.5倍对叶绿素含量有明显的正向效应,但浓度倍增会使其降低;CO2浓度升高与增施氮肥对棉花花后干物质积累有正向效应;单铃重和籽棉产量CO2浓度升高处理均高于本底浓度处理,最大增加0.3g和增产428.6 kg/hm2 (P＜ 0.05),增幅为6;和6.6;,且在0 ～ 300 kg/hm2施氮范围内单株结铃呈增加趋势,同时CO2浓度升高使衣分显著下降,但增加氮肥施入可使其改善.[结论]CO2浓度适当升高与在一定范围内增施氮肥可以提高棉花盛花期倒四叶叶绿素含量、促进光合速率提高,进而对棉花花后干物质积累产生正向效应,且同时使单株结铃呈增加趋势,并显著提高单铃重及籽棉产量;但高CO2浓度使叶绿素合成受阻,并使光合速率下降,同时降低衣分含量.     

NaCl和Na_2CO_3对盐地碱蓬和小花碱茅幼苗生长的比较研究

研究不同浓度NaCl和Na2CO3对耐盐植物盐地碱蓬和耐碱植物小花碱茅幼苗生长、叶片光合放氧速率、叶片中丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明:随着NaCl浓度的升高,盐地碱蓬的鲜干重、光合放氧速率以及SOD活性都出现先升高后降低的趋势,而叶片中MDA含量仅在高盐度下增加;小花碱茅的鲜干重、光合放氧速率以及SOD活性不断降低,MDA含量不断增加。而随着Na2CO3浓度的增加,盐地碱蓬和小花碱茅的鲜干重、光合放氧速率、SOD活性都不断降低;而MDA含量不断增加,但盐地碱蓬的变化幅度大于小花碱茅。结果表明Na2CO3对2种植物的胁迫都要大于NaCl对二者的胁迫。     

不同土壤湿度下柠条光合速率对CO_2浓度和辐射强度响应的模拟研究

在控制土壤湿度水平下,模拟大气中CO2浓度升高和辐射增强对柠条光合作用的影响。结果表明,在CO2浓度饱和点以下,柠条的光合速率对CO2浓度的响应表现为线性关系,对辐射的响应表现为对数函数关系。柠条光合速率随辐射强度增加和/或CO2浓度的升高而增大。在土壤湿度较大时,柠条光合速率的变化率随辐射强度的增大而增大;在土壤湿度较小时,光合速率在辐射强度为500μmol·m-·2s-1时对CO2浓度的响应最敏感。柠条的暗呼吸随CO2浓度的升高而增大,土壤湿度越小,柠条的暗呼吸对CO2浓度的响应越敏感。     

不同大气CO2浓度升高与施氮互作对冬小麦光合与生长的影响

利用开顶式气室（OTC）组成的CO2浓度自动调控平台,以冬小麦为试验材料,设置CK（对照,环境大气CO2浓度）、T1（CO2浓度比CK增加40 μmol/mol）和T2（CO2浓度比CK增加200 μmol/mol）3个CO2浓度水平;在每个OTC内设置不施氮（N0,0 kgN/hm2）、中氮（N1,220 kgN/hm2）和高氮（N2,400 kgN/hm2）3个氮肥处理水平,分析冬小麦光合作用、生物量和产量结构变化,探讨CO2浓度升高和施氮水平对冬小麦光合与生长的影响。结果表明,在较低光强（PAR≤ 200 μmol/(m2·s)）和CO2浓度（Ci ≤ 300 μmol/mol）水平下,各处理的净光合速率（Pn）值均呈直线上升,随后趋于平缓。与CK相比,T2处理下Pn增加了19.93%（P=0.013）,但对最大净光合速率（Pnmax）、暗呼吸速率（Rday）、光呼吸速率（Rp）等无显著影响。在拔节—开花期,不同CO2浓度处理下N1、N2与N0相比显著增加了株高、叶片和茎鞘干重;在抽穗—开花期,T2N1与CKN1相比显著增加了茎鞘干重,增幅为37.4%（P=0.035）。与T1N0相比,T1N1、T1N2显著增加了籽粒数,增幅分别为29.69%（P=0.006）和42.27%（P=0.001）;与T2N0相比,T2N1、T2N2显著增加了籽粒数,增幅分别为16.66%（P=0.011）和19.19%（P=0.005）。与T2N0相比,T2N1、T2N2显著增加了千粒重,增幅分别为7.79%（P=0.004）和6.23%（P=0.015）。T1N2与CKN2相比显著增加了小麦经济系数,增幅为3.70%（P=0.025）。研究表明,CO2浓度升高显著增加了冬小麦光响应曲线的Pn;CO2浓度升高与施氮处理促进了冬小麦干物质的积累,其中施氮对生长前期物质积累的促进作用相对更大;CO2浓度升高与施氮处理主要通过增加籽粒数和千粒重共同影响小麦产量结构,其中T1N2处理对籽粒数的促进作用最大。     

大气CO_2浓度和气温升高对野生大豆光合作用的影响

用开顶式气室(Open top chamber,OTC)进行气温升高1℃和气温升高1℃+大气CO2浓度升高200μmol/mol条件下野生大豆叶片光合生理和叶绿素荧光参数的变化研究。结果表明,气温升高使大豆净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均下降,水分利用效率提高,PS II的最大量子产量(Fv/Fm)下降,PS II的实际量子产量(ΦPSⅡ)和PS II的电子传递速率(ETR)升高,光化学猝灭系数(q P)升高,非光化学猝灭系数(NPQ)下降;CO2浓度升高能逆转由于升温造成的净光合速率下降,增加叶片水分利用效率,但光合速率仍较对照下降,还会使野生大豆叶片光化学猝灭系数(q P)和非光化学猝灭系数(NPQ)下降。未来气温和大气CO2浓度升高条件下,野生大豆更容易受到高温或干旱胁迫,造成气孔导度下降,净光合速率下降。表明未来的气候变化将不利于野生大豆的生长发育。     

Effects of Elevated CO2 Concentration on the Biomasses and Nitrogen Concentrations in the Organs of Sainfoin （Onobrychis viciaefolia Scop.）

In forage grasses, the nitrogen concentration is directly related to the nutritional value. The studies examined the hypothesis that global elevation of CO2 concentration probably affects the biomass, nitrogen （N） concentration, and allocation and distribution patterns in the organs of forage grasses. While sainfoin （Onobrychis viciaefolia Scop.） seedlings grew on a low nutrient soil in closed chambers for 90 days, they were exposed to two CO2 concentrations （ambient or ambient＋350 μmol mol^-1 CO2） without adding nutrients to them. After 90 days exposure to CO2, the biomasses of leaves, stems, and roots, and N concentrations and contents of different parts were measured. Compared with the ambient CO2 concentration, the elevated CO2 concentration increased the total dry matter by 25.07%, mainly due to the root and leaf having positive response to the elevated CO2 concentration. However, the elevated CO2 concentration did not change the proportions of the dry matters in different parts and the total plants compared with the ambient CO2 concentration. The elevated CO2 concentration lowered the N concentrations of the plant parts. Because the dry matter was higher, the elevated CO2 concentration had no effect on the N content in the plants compared to the ambient CO2 concentration. The elevated CO2 concentration promoted N allocations of the different parts significantly and increased N allocation of the underground part. The results have confirmed the previous suggestions that the elevated CO2 concentration stimulates plant biomass production and decreases the N concentrations of the plant parts.     

Advances on the Responses of Root Dynamics to Increased Atmospheric CO2 and Global Climate Change

Plant roots dynamics responses to elevated atmospheric CO2 concentration, increased temperature and changed precipitation can be a key link between plant growth and long-term changes in soil organic matter and ecosystem carbon balance. This paper reviews some experiments and hypotheses developed in this area, which mainly include plant fine roots growth, root turnover, root respiration and other root dynamics responses to elevated CO2 and global climate change. Some recent new methods of studying root systems were also discussed and summarized. It holds herein that the assemblage of information about root turnover patterns, root respiration and other dynamic responses to elevated atmospheric CO2 and global climatic change can help to better understand and explore some new research areas. In this paper, some research challenges in the plant root responses to the elevated CO2 and other environmental factors during global climate change were also demonstrated.     

大气CO2浓度升高对木本植物影响的研究进展

大气中CO2浓度升高正在引起全球变暖和气候变化,对植物特别是构成陆地生态系统主体的树木产生最直接的影响。就大气CO2浓度升高对木本植物光合作用、气孔参数、叶片形态结构、蒸腾作用、N养分含量和生物量影响的最新研究进展进行了分析综述。     

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。     

红桦幼苗干物质分配与营养对CO_2升高的响应

采用控制环境生长室研究了2个密度水平下CO2浓度升高对红桦幼苗干物质分配与营养的影响,并分析了红桦干物质分配与养分浓度的关系。试验设2个CO2浓度水平(350和700μmol.mol-1),每个CO2浓度水平下又设28和84株.m-2两个密度水平。结果表明,升高CO2浓度可促进红桦幼苗生物量的增加,但对根冠比没有显著影响。促进效应的存在是由于短期内CO2浓度升高后植物大量吸收了土壤速效养分。CO2浓度的升高加速了土壤养分的消耗,但植物各器官N、P含量均下降,这是由生物量迅速增加产生的稀释效应造成的。     

不同CO2浓度对油菜根系特性及叶片硝酸还原酶活性的影响

[目的]探讨不同CO2浓度对油菜根系特性和叶片硝酸还原酶的影响,为确定环境CO2浓度升高对油菜生理及形态的影响提供参考.[方法]不同CO2浓度温棚环境下,采用Hoagland完全营养液砂培法,设CO2浓度、油菜品种两个因子,探讨不同CO2浓度对油菜根系性状和生理特性的影响.[结果]相对于正常CO2浓度(CK),高CO2浓度处理的油菜品种X-2在抽薹期的一级侧根数、根体积、根茎粗分别增加0.43%、34.33%和16.61%,总根长降低33.01%;在盛花期,根体积、根茎粗、总根长和根冠比分别增加18.77%、9.68%、3.88%和3.57%.X-6高CO2浓度处理在抽薹期的一级侧根数、根体积、根茎粗、总根长分别增加19.58%、9.17%、9.87%和21.08%;盛花期根体积、根茎粗和根冠比分别增加1.95%、12.70%和10.52%,一级侧根数和总根长分别降低6.80%.23.37%.与对照相比,高CO2浓度条件下,X-6的根系活跃吸收面积和总吸收面积在抽薹期和盛花期表现为先降低后增加的趋势,X-2则表现为先增加后降低的趋势;抽薹和盛花期X-2根系活力分别增加83.40%和18.67%,而X-6根系活力较对照分别降低12.50%和380.13%;X-2和X-6在抽薹期的NR活性分别降低12.65%和37.71%,在盛花期则分别增高18.59%和10.67%.[结论]不同生育期不同浓度CO2条件下,品种X-2的根系性状表现相对优于X-6,CO2浓度升高利于改善X-2抽薹期和盛花期的根系性状和生理活性;高CO2浓度对不同时期X-6的根系性状和生理活件的影响无明显规律.     

不同生育期营养液钾氮比对番茄生长和果实品质的影响

采用营养液沙培技术,在番茄第一穗果坐果后,研究营养液钾氮比的调整对植株生长、果实品质、产量和植株养分含量等的影响。结果表明,坐果后增加营养液钾氮比可促进番茄植株的营养生长,显著改善果实品质,提高番茄产量,平衡植株养分吸收与分配,但钾氮比过高又会抑制这些促进作用。T4处理(K∶N=2.5∶1)可显著提高叶片叶绿素含量,提高植株光合能力,显著改善果实品质(P<0.05),但同时也显著增加了脐腐果率。T3处理(K∶N=2.1∶1)番茄总果数最多,单株产量最高,果实品质较好,根冠比及根、茎、叶的干物质含量也最高,植株根、茎、叶钾素含量居中,氮素和磷素吸收分配情况仅次于T2处理。综合营养生长、果实品质、产量等指标,认为T3处理为番茄坐果后最适的营养液钾氮比。     

植物占位立体营养调控研究

目的:分析研究植物占位立体空间营养及其调控。方法:以4种不同玉米田间种植型式为素材,采用系统分析的方法。结果:群体作物密植过程中,植物占位立体空间与光、热、水、气(CO2)、肥(矿质元素)同是影响植物生长发育和群体产量的要素;是植物存活和生长发育冠层营养和土体营养的承载依托;可以用植物单株内切圆面积或单株内切圆冠层圆柱体和根系土体的圆柱体体积大小对群体作物的营养状况进行量化比较。结论:人类可通过植物田间株、行距调节和采用不同田间配置型式对植物占位立体空间营养进行调控。     

不同营养液对水培观赏植物的影响

为了提高水培观赏植物的成活率和观赏价值,以白掌、太阳神等2种观赏植物为材料,进行不同营养液浓度对水培观赏植物的影响研究。结果表明,随着营养液浓度的降低,水培观赏植物的新生叶数和新生根数出现了先增多后降低的变化规律,1/2园试标准营养液浓度最适合白掌的生长,其浓度为0.50～0.60 g/L;1/4园试标准营养液浓度最适合太阳神的生长,其浓度为0.25～0.30 g/L。说明不同植物适宜的营养液配方是不同的。     

大气CO2浓度升高对植物细根影响的研究进展

细根是调节生态系统C平衡的主要组分之一,大气CO2浓度升高对细根影响研究已成为当前全球变化背景下关注的热门课题之一,为此从以下几个方面就大气CO2浓度升高对细根的影响研究进展进行了综述:(1)CO2浓度升高对细根生长动态的影响;(2)CO2浓度升高对细根生理特性的影响;(3)CO2浓度升高对细根组分、分泌物、菌根的影响。由于细根生长受较多因素影响,使得研究结果也表现多样性,此外目前的研究技术和方法也存在一些缺陷,因此如何在非干扰环境条件下开展CO2浓度升高对细根影响的研究,是当前研究地下生态学过程面临的难题之一。