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。     

大气CO_2浓度升高对玉米叶片光合生理指标及其产量的影响

以大丰30为试验材料,利用开顶式气室(OTCs)法研究了CO_2浓度升高处理下,玉米叶片叶绿素含量、净光合速率、叶面积指数以及籽粒产量的变化,揭示CO_2浓度升高对玉米光合生理特性及籽粒产量的影响机制。结果表明,随着CO_2浓度的升高,叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)的含量均逐步升高,叶片净光合速率也在不断升高,从大喇叭口期开始到生育期结束叶面积指数均表现为增大,最终对单株籽粒产量以及单株生物产量有显著增产作用。     

大气CO_2浓度升高对大豆光合生理的影响

绿色植物进行光合作用离不开CO_2,其浓度的高低对植物的生长发育会产生一定的影响。大豆是我国及世界主要的粮食作物之一,开展大气CO_2浓度升高对大豆影响的研究,将为CO_2浓度升高条件下,大豆生产如何响应高浓度CO_2提供理论依据。利用开顶式气室(OTC)进行了CO_2浓度升高对大豆主要发育期叶片光合及叶绿素荧光影响的研究。结果表明,大气CO_2浓度升高使大豆净光合速率增加,气孔导度和蒸腾速率均下降,水分利用效率增加。大气CO_2浓度升高对大豆的叶绿素荧光参数的影响因生育期不同而有所差异,开花期,大豆叶片光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、光系统Ⅱ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、非光化学淬灭系数(NPQ)和光化学淬灭系统(q P)均无显著变化;在鼓粒期,大豆叶片光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)和非光化学淬灭系数(NPQ)均比对照明显降低,光系统Ⅱ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(q P)均比对照显著增加。     

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。     

提高CO_2浓度对大花蕙兰生长及光合生理特性的影响

研究了提高CO2浓度对大花蕙兰植株生长和光合生理特性的影响。结果表明:提高CO2浓度会促进大花蕙兰植株的生长发育,增加株高、叶宽和叶长;对花芽的生长具有明显的促进作用,但是并没有明显的提高植株的开花率;会使大花蕙兰的始花期提早,但对花期的长短并没有明显的影响;导致了叶片气孔导度(SC)和蒸腾速率(TR)的下降,净光合速度的提高。     

臭氧浓度升高和干旱对紫丁香光合生理特性的影响

在全球变化背景下,近地面臭氧浓度和干旱不断加剧,共同威胁着城市树木的生长。以我国北方常见灌木紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为研究对象,利用开顶箱(OTC)熏蒸,研究干旱(田间持水量为30%～35%)和O_3(浓度为80 nmol/mol)对紫丁香的光合作用和生理生态的影响。结果表明,干旱和O_3处理降低了叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),光合作用受抑制的主要原因是气孔限制。在O_3、干旱、复合处理下,紫丁香叶片脱落酸(ABA)含量在处理90 d时分别较对照显著升高了6.0%、38.9%、35.1%(P0.05),可溶性蛋白含量在处理60 d时分别较对照降低了15.7%、8.8%、13.1%(P0.05),SOD活性上升,干旱提高了ABA含量,诱导气孔闭合,与O_3的交互作用使得可溶性蛋白含量的降幅减缓。在O_3、干旱和复合处理下,紫丁香叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量无显著变化,但是处理60 d时复合处理明显低于单因子处理。适度干旱减缓了臭氧对紫丁香光合作用的不利影响。     

夜温升高对水稻光合生理特性及产量构成的影响

以水稻品种南粳45为试验材料,利用开顶式气室(OTC_s)与增温系统研究夜温升高对水稻光合生理特性及产量构成的影响。夜间增温设常温对照(CK)和夜间增温2℃(NW)2个处理,主要研究水稻拔节期、抽穗期、成熟期叶片叶绿素含量(SPAD值)、净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)以及产量构成(有效穗数、每穗粒数、千粒质量)。结果表明:夜间增温处理使不同生育期水稻剑叶SPAD值较对照分别降低了2.47%、8.97%、18.27%,而各处理间差异不显著。夜间增温处理下水稻叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著低于对照(P0.05)。夜间增温处理下有效穗数、每穗粒数、千粒质量较对照分别降低了3.85%、8.70%、7.74%,不同生育期生物量较对照分别减少了6.79%、3.68%、18.06%。研究表明,夜温升高对水稻的光合特性产生显著影响,对产量的影响主要通过有效穗数、千粒质量和每穗粒数来体现。     

CO2浓度升高对籼、粳稻光合生理和根系生长的影响

[目的]本文旨在通过测定CO2浓度升高下粳稻和籼稻根系生长特性、光合特征、氮含量、生物量和产量等指标,阐明CO2浓度升高对2个品种水稻生理特征和生长的影响,以及水稻根系特性与光合适应的关系.[方法]利用开顶式气室(OTC)组成的CO2浓度自动调控平台,以水稻品种'武运粳30'和'扬稻6号'作为试验材料,以环境CO2浓度...     

红松光合特性对CO2浓度升高的响应

选取红松(Pinus koraiensis)为研究对象,利用Li-6400-01液化CO2钢瓶提供不同的CO2浓度(400、600、800 μmol·nol-1)测定红松光合特性,同时对净光合速率与相关环境因子的关系进行了分析.在3种CO2浓度处理下:净光合速率表现出单峰曲线的日变化格局,随CO2浓度增大,净光合速率增大且差异显著,没有明显的"午休"现象;气孔导度呈缓慢下降趋势,并随CO2浓度增大而减小;蒸腾速率基本呈减小趋势,且差异不显著;水分利用效率日变化格局有所不同,且随CO2浓度增加而增大.在不同CO2浓度处理下,对于净光合速率的主要影响因子有所变化,在对照试验中,蒸腾速率是主要因子;在其他(600、800 μmol·mo1-1)两个处理中,主要影响因子为气孔导度.     

水稻叶片气孔对CO_2浓度变化的响应

气孔是植物与外界气体交换的通道,CO2浓度发生变化,气孔将第一时间作出响应。试验以开顶式气室(OTC)为研究手段,设定CO2浓度分别为380μmol/mol(CK)、550μmol/mol(处理),通过扫描电镜观察水稻第4张叶片的气孔,分析CO2浓度增高对叶片气孔分布和形态特征的影响。结果表明,处理较CK腹面、背面气孔带间距离增加24.27%、26.41%,气孔带上气孔间距离缩小20.28%、14.73%,CO2浓度增加使气孔带上气孔排列更加紧密;处理较CK叶片背面气孔器面积、周长、长度显著增加,叶片腹面宽度显著减少;叶片背面保卫细胞的面积、周长、长度显著增加,宽度显著减少;叶片腹面气孔乳突面积、周长显著减少,背面乳突数量显著减少;CO2浓度增加促进了叶片表面细胞分裂,增加了单位面积的细胞数量,促进细胞分裂,处理较CK腹面、背面气孔指数(SI)分别下降14.80%、14.18%,气孔密度(SD)变化差异不显著,说明SI比SD更适合表达CO2浓度变化对气孔的影响。     

日光温室CO_2加富对番茄叶片光合特性的影响

为探讨CO_2施肥对番茄光合作用的影响,确定有利于番茄生长发育的最适CO_2浓度。以"兴海12号"番茄为试材,设4个CO_2处理,分别为(400±25)μmol/mol(CK)、(600±25)μmol/mol(T1)、(800±25)μmol/mol(T2)、(1 000±25)μmol/mol(T3),用Li-6400光合仪测定不同CO_2浓度下,相同叶位叶片的光合参数,研究不同浓度CO_2对番茄叶片光合特性的影响。结果显示:(1)随着处理天数的增加,光合速率呈先增大后减小的趋势,生长前期以T2、T3处理下光合速率最大,30 d以后T2条件下光合速率最大。(2)CO_2浓度对气孔导度和蒸腾速率的影响无规律性变化,可能是不同叶龄受CO_2影响不同,也可能与处理时间有关。(3)高CO_2浓度下水分利用效率明显高于对照,T3处理优势明显。(4)高CO_2浓度对叶绿素a含量影响显著,对叶绿素b、类胡萝卜素而言,处理50 d时T3条件下明显低于对照,其他处理与对照无显著差异。结果表明,一定范围内提高CO_2浓度可以弥补环境CO_2不足,(800±25)μmol/mol CO_2浓度更有利于番茄光合作用积累有机物。     

硅对水稻叶片光合特性和超微结构的影响

为进一步探讨硅对水稻生长发育的影响,试验以"农大19号"水稻为材料,测定了不同浓度的硅对水稻叶片的叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和水稻叶片表面的超微结构及水稻叶片表面硅元素含量的影响。结果表明:水稻施用硅后,叶绿素含量、气孔导度和净光合速率提高,叶片光合作用增强;施用硅有利于叶片表面形成硅化细胞,提高叶片表面硅元素含量,增强叶片光合作用。但是,硅浓度过大反而降低叶绿素含量和净光合速率。试验发现施用质量浓度为80 mg/L的二氧化硅水溶胶时,效果最佳。     

低温弱光对辣椒叶片光合特性和生理特性的影响

本文以辣椒幼苗为材料,研究了低温弱光(16℃/4℃,100μmol·m~(-2)·s~(-1))和低温(16℃/4℃,300μmol·m~(-2)·s~(-1))对辣椒叶绿素含量、光合作用、叶绿素荧光参数和生理特性的影响。结果表明,当低温弱光或低温处理时,叶片叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(qP)都降低,但叶片胞间CO_2浓度(C_i)增大;随着低温弱光或低温处理时间的延长,降低越明显,且低温弱光处理下降幅度更大。不同的处理下,叶片MDA含量先降低后升高,低温弱光处理下MDA含量高于低温处理,叶片SOD和Pro含量都先升高后降低。综合分析表明,低温弱光处理对辣椒造成的伤害比低温处理更为严重。     

光氧化对草莓叶片光合生理特性的影响

对草莓进行人工光氧化处理,并测定各项光合生理指标。结果表明:在光氧化条件下明宝草莓品种可溶性蛋白质含量下降了70%,而硕丰下降了60%。两个品种叶片中的O-·2和H2O2含量都有所上升,其中硕丰的O-·2和H2O2分别增加了116%和125%,而明宝的O-·2和H2O2分别增加了179%和180%。SOD、POD和CAT等三种活性氧清除的关键酶活性变化则明显不同,在光氧化条件下SOD活性先被诱导至一个高峰,然后逐渐下降;POD活性随处理时间的延长而逐渐升高;CAT活性则随处理时间的延长而下降。与明宝比较,硕丰的酶活性表现更为稳定。光氧化处理使硕丰的光化学效率Fv/Fm下降较少,保持了较高的光化学效率。     

CO2摩尔分数升高对兴安鹿蹄草光合生理特性的影响

兴安鹿蹄草是北方针阔混交林的指示植物,对CO2的升高敏感而直接.在人工控制CO2摩尔分数梯度条件下,分别测量了兴安鹿蹄草老叶与新叶从4-9月份的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶面饱和蒸气压亏缺(Vp,d,l)对连续CO2摩尔分数增大的响应.结果表明:兴安鹿蹄草老叶与新叶随着CO2摩尔分数的升高其净光合速率也随之升高,兴安鹿蹄草老叶的CO2饱和点为1 300 μmol·mol-1,新叶的CO2饱和点为700μmol·mol-1;5月份的净光合速率明显高于4、6月份的,6-9月份兴安鹿蹄草新叶净光合速率差异不显著.兴安鹿蹄草老叶与新叶在不同月份随着胞间CO2摩尔分数的升高,气孔导度呈现不同的变化规律,蒸腾速率的大小与气孔导度的大小呈显著的正相关;各个月份兴安鹿蹄草叶片饱和蒸汽压亏缺几乎不随胞间CO2摩尔分数的变化而变化,但各个月份差异较大;兴安鹿蹄草老叶与新叶在各个月份随着CO2摩尔分数的升高水分利用效率(WU,E)都表现出逐渐增高的趋势,其中5月份的WU,E明显高于其他各个月份的.     

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。     

大气CO_2浓度和温度升高对草本植物生长的影响

应用自控、封闭、独立的生长室系统,研究了大气CO2浓度升高(现行环境CO2浓度+330(±20)μmoL/moL,EC)、温度升高(现行环境温度+2.5(±0.5)℃,ET)及两者同时升高(ECT)条件下,青藏高原东缘高山林线交错区复合群落优势草本植物生长指标的变化趋势。结果表明,大气CO2浓度和温度升高均能促进草本植物株高、基茎、叶片数目和生物量的增加,并可以减少草本植物的黄叶数目。     

大豆光合特性对大气CO2浓度升高的响应

通过不同CO2浓度处理的大豆实验观测,分析了大豆叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量等光合特性对大气CO2增加的响应,探讨了未来高CO2水平下水分利用效率的变化趋势。结果表明,高CO2浓度下,大豆开花期叶片光合午休现象得到缓解和消除,净光合速率提高19.4%~33.0%。大豆蒸腾速率随大气CO2浓度升高而下降。大气CO2增加促使大豆水分利用效率提高,在不同生育期提高幅度不同,表明为分枝期、开花期较大,结荚期、鼓粒期较小。在大气CO2增加情景下,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均有增加的趋势,分别提高8.6%~11.6%,13.8%~20.0%和9.9%~13.8%。但叶绿素a与叶绿素b的比值则下降。     

大气CO_2浓度与温度升高对茶树光合系统及品质成分的影响

[目的]探究大气CO_2浓度与温度升高对茶树光合系统及品质成分的影响,为未来气候变化条件下茶树栽培管理和茶叶加工提供科学依据。[方法]以‘龙井长叶’茶苗为材料,通过开顶式气室模拟高CO_2浓度(648~658μmol·mol-1)和温度升高(+0.57℃),测定不同处理下茶树叶片光合参数、叶绿素荧光参数、叶绿素含量和品质成分含量,研究茶树光合系统及品质成分的变化情况。[结果]CO_2浓度升高、温度升高、CO_2浓度和温度共同升高,茶树叶片光合参数、叶绿素荧光参数与对照相比有显著变化。CO_2浓度升高、温度升高能促进茶树叶片叶绿素a、叶绿素b合成,但与对照相比无显著变化,CO_2浓度和温度共同升高能显著增加茶树叶片叶绿素a、叶绿素b含量。CO_2浓度升高、温度升高、CO_2浓度和温度共同升高均显著降低了茶树叶片中游离氨基酸和咖啡碱含量,而使茶多酚含量显著增加,酚氨比显著升高。[结论]CO_2浓度升高、温度升高、CO_2浓度和温度共同升高都能通过改善茶树叶片光系统结构促进光合作用,进而影响茶叶品质成分。在对茶树光合系统和品质成分的影响中,CO_2浓度升高和温度升高表现出协同作用。     

CO2浓度升高与氮素胁迫对谷子光合特性和产量因素的影响

为阐明氮肥和CO_2浓度升高互作对谷子光合生理特性与产量构成因素的影响,客观评估气候变化背景下谷子的生产潜力,采用开顶式人工气候室和盆栽方法,在不同供氮水平(低氮为0 g/kg;高氮为0.2 g/kg)与不同CO_2浓度(大气CO_2浓度为400μmol/mol;高CO_2浓度为600μmol/mol)下测定谷子拔节期与抽穗期的光合特性、叶片性状以及收获后籽粒产量构成因素参数。结果表明,2种CO_2浓度下,氮素胁迫均显著降低了谷子叶片比叶质量与叶氮含量,但在高CO_2浓度下,谷子叶片净光合速率(Pn)、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素(a+b)含量、叶片单位横截面积的光能吸收(ABS/CSM)、QA还原(TRO/CSM)、单位面积电子传递的量子产额(ETO/CSM)以及PSII单位面积内反应中心的数量(RC/CSM)均较正常CO_2浓度对氮素胁迫更加敏感;氮素胁迫显著抑制了正常CO_2浓度下谷子植株的穗质量与穗粒质量,但对大气CO_2浓度升高下的植株无显著抑制。总之,高浓度CO_2下,谷子叶片光合性能较正常CO_2浓度对氮素胁迫的响应更加敏感,但构成籽粒产量参数并未显著下降。