CO2浓度和温度升高对川西亚高山红桦幼苗根系结构的影响

CO2浓度和温度升高对植物产生了深刻的影响,为从多角度对这种影响进行研究,该文利用封闭式生长室系统控制CO2浓度和温度,以红桦幼苗为材料,研究了CO2浓度升高、温度升高以及二者同时升高对川西亚高山红桦幼苗根系结构的影响。结果显示:①与对照相比,CO2浓度升高处理显著增加了红桦细根的生物量（最大增幅达152％）、根 幅（增幅为10％～22％）、0～10 cm土壤层根系总长度、5～10 cm层根夹角。②温度升高处理使红桦细根生物量2004年6、10月增加,8月减少,但只有0～5 cm土壤层与对照相比差异显著;根幅6、8、10月分别减少16％、7％、30％;5～15 cm土壤层根系总长度、0～10 cm土壤层根夹角显著(P0.05)减少。③二者同时升高处理使红桦各层细根生物量８月增加最多,0～5 cm、5～10 cm、10～15 cm土壤层分别比对照增加237％、51％、107％;根系总长度减少,但0～10 cm土壤层根夹角增加。表明CO2浓度和温度升高均改变了红桦根系结构, 且对浅层根系结构影响较大,这是红桦对气候变化的一种有利适应。      

CO2浓度升高对红桦幼苗树皮和去皮树干特征的影响

研究了高(HD)、低(LD)两个种植密度下红桦幼苗的树皮和去皮树干特征对CO2升高的响应。结果表明,不论是否达到显著水平,树皮厚度、树皮基部横截面积和树皮体积均受到CO2升高的促进作用,但是受到种植密度升高的负作用。低密度处理中,CO2升高对去皮树干的大部分特征没有显著影响,高密度处理中,CO2升高对去皮树干特征产生了显著影响。在两个CO2处理下,所有的去皮树干的特征参数都受种植密度增加的影响而降低。此外,研究结果还发现树皮和树干对CO2升高和/或种植密度的反应程度不同,但反应方向一致。由于本实验是在控制环境生长室中对幼苗进行的,因而实验结果不宜外推到自然界生长的成年树木上。     

CO2和O3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。

     

CO2浓度和温度升高对木本植物养分含量、分配的影响

CO2浓度和温度是影响植物生长的关键因子。目前,以CO2浓度和温度升高为特征的气候变化对植物生长的影响已受到了科学家们的普遍关注。近年来,国内外有关CO2浓度和温度升高对植物影响的报道较多,因而要想对升高CO2浓度和温度对植物的影响进行全面的综述是相当困难的。因此,本文只对国内外近年来有关CO2浓度和温度升高对植物养分含量、分配影响的研究结果作一简要的综述和评析.大多数研究表明:CO2浓度升高,植物养分浓度降低。温度升高及温度和CO2浓度同时升高对养分浓度的影响尚无统一认识。不同的元素、不同的树种,不同的组织在气候变化条件下其养分变化也各异。     

大气CO2浓度升高对植物的影响

近年来大气中CO2浓度急剧增加,对植物的各种生理特性及种群、群落和生态系统都产生重大影响.本文综述了大气CO2浓度升高对植物的主要生理特性(光合作用、呼吸作用、蒸腾作用和化感作用)、作物产量及植物种群消长、群落组成和生态系统结构和功能的影响.     

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。     

大气CO 2浓度升高对水稻生长发育影响的研究进展

随着工业化的进程,人类活动引起大气CO2浓度的迅速上升,水稻是世界最主要的粮食作物之一,其生长发育势必将受影响.结合当前大气CO2升高的模拟试验,归纳了国内外关于大气CO2浓度升高对水稻的生育期、光合作用、产量等方面的研究进展.结果表明随着CO2浓度升高,水稻生育期提前,光合作用短期呈现加强,产量有所提高,但相关机制尚...     

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。     

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。     

CO2体积分数升高条件下森林土壤的碳循环

从CO2体积分数升高对碳在植物地上地下部分的分配的改变、对细根的周转的影响、与土壤呼吸的关系以及对凋落物的分解的影响方面,阐述了影响陆地生态系统碳循环的因素。     

CO2浓度升高对烟草赤星病的影响

从赤星病病菌特征、烟草生理特征和烟草次生代谢物3个方面探讨了CO2浓度升高对烟草赤星病的影响,预测CO2浓度升高可降低烟草赤星病的发病率。     

抚育间伐对红桦林生态系统碳密度的影响

以秦岭南坡红桦林为对象,设置5个抚育间伐强度(5%、10%、15%、20%和25%)的研究样地以及未间伐对照样地(CK),通过野外调查、样品采集和室内分析,研究抚育间伐5a后红桦林植被层和土壤层以及总有机碳密度的变化规律和差异,以期为秦岭南坡红桦林进行科学抚育经营提供理论支撑和依据。结果表明:1)乔木层碳密度随抚育间伐强度的增大而降低,但当间伐强度>15%时,乔木层碳密度降低趋于平缓;对照分别与间伐强度10%、15%、20%及25%的林分乔木层碳密度之间呈显著、极显著差异;在不同间伐强度间,间伐强度5%林分乔木层碳密度分别与15%、20%和25%呈极显著差异,而其他间伐强度间呈无显著性差异。2)灌木层和草本层碳密度随着间伐强度的增大而增加,但当间伐强度>15%时,灌木层与草本层碳密度增加而趋于降低;灌木层碳密度在CK和不同间伐强度相互间均呈无显著差异;间伐强度10%分别与15%、20%及25%的林分草本层碳密度呈显著、极显著性差异。3)土壤和枯落物层碳密度几乎不受间伐强度的影响,各强度相互之间均呈无显著差异。4)红桦林总碳密度随着抚育间伐强度的增大而降低,抚育间伐强度越大,红桦林的总碳密度降低程度越高。与CK相比,间伐强度5%、10%、15%、20%和25%红桦林总碳密度分别降低了5.56%、14.72%、19.47%、19.15%和26.77%。由此说明,抚育间伐在一定程度上降低了红桦林乔木层的碳储量,而增加了灌木层和草本层的碳储量,对土壤和枯落物层碳储量的影响甚微;当间伐强度为15%时有利于提高红桦林的碳密度。     

大气CO2浓度升高对大豆生长和产量的影响

通过开顶式气室控制大气CO2浓度,对大豆生长和产量指标进行实验测定,研究了大气CO2浓度升高对大豆株高、茎粗、叶片性状和产量构成因素的影响,分析了未来高CO2条件下大豆生长和产量的变化趋势。结果表明,与背景大气CO2浓度350μmol/mol相比,大气CO2浓度为550和750μmol/mol时,大豆株高分别提高15.74%和21.57%,茎粗则增加8.62%和13.79%。大豆比叶重在不同生育期平均提高3.50%和7.25%,大豆鼓粒期叶面积增加7.27%和14.08%,叶绿素含量提高7.10%和11.42%。高CO2浓度对大豆产量各构成因子的贡献存在差异,对单株荚数提高幅度较大,分别为6.87%和11.61%,促使产量增加15.19%和29.10%。     

CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响

 【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380 μmol?mol-1)和倍增CO2浓度(760±20 μmol?mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P＜0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和TPU,降低CO2补偿点(Γ*)和呼吸速率(Rd),而在干旱胁迫条件下各项指标之间差异不显著(中度干旱胁迫条件下 Γ*显著降低4.9%除外)。【结论】中度干旱胁迫条件下黄瓜叶片Pn的降低主要是气孔限制,而重度干旱胁迫条件下则是气孔和非气孔因素共同作用的结果,干旱胁迫可导致黄瓜幼苗光合电子传递和光合磷酸化能力显著降低;CO2浓度倍增可通过提高黄瓜叶片的净光合速率和降低蒸腾速率来提高干旱胁迫条件下叶片水分利用效率,在适度的干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增也可以通过提高叶片表观量子效率和光饱和的最大同化速率而提高光合性能。因此,推测在干旱或半干旱地区,设施CO2施肥技术或未来逐渐升高的大气CO2浓度可在一定程度上改善作物的水分状况和增强抗旱能力,提高水分利用效率,从而部分缓解干旱胁迫引起的负面效应。     

大气CO2浓度升高对红松和长白赤松幼苗非根际土壤微生物的影响

以连续5 a不同CO2浓度处理的长白赤松和红松幼苗为对象,采用CFU(活细胞计数)菌落计数法研究了大气CO2浓度对幼苗非根际土壤微生物数量的影响。结果表明:高浓度CO2(700μmol.mol-1和500μmol.mol-1)处理对长白赤松和红松幼苗非根际土壤细菌数量具有显著的(p<0.01)抑制作用,对真菌数量亦有抑制作用。大气CO2浓度升高对红松幼苗非根际土壤放线菌数量具有抑制作用(p<0.05),而对长白赤松幼苗土壤放线菌数量没有明显的影响。     

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·...