杉木的光合特性及其对CO2倍增的响应

应用Licor-6400便携式光合作用测定系统研究了13 a生的杉木人工林当年生小枝的光合特性、净光合作用速率的日变化及其对CO2倍增的响应.结果表明:①杉木当年生针叶的光补偿点为50 μmol·m-2·s-1,光饱和点为1 200 μmol·m-2·s-1,CO2补偿点为90 μmol·mol-1;②在多云天气条件,杉木针叶净合速率的日变化为一单峰曲线,其走势与光合有效辐射(PAR)的趋势一致.最大净光速率为6.31 μmol·m-2·s-1,出现在中午12时,此时PAR达800 μmol·m-2·s-     

栓皮栎对CO2增长的生理生态响应

通过对 5 0年生栓皮栎天然次生林叶片的活体测定 ,研究了CO2 浓度增长对栓皮栎林光合生理生态特性的影响 .结果如下 :CO2 浓度为 80 0 μmolCO2 ·mol- 1 时栓皮栎叶片的净光合速率比在正常大气CO2 条件下提高 42 .5 3 % ,同时光补偿点降低 ,光饱和点提高 ,光量子效率提高 ;CO2 浓度为 80 0 μmolCO2 ·mol- 1 时 ,栓皮栎净光合速率的日变化为单峰曲线 ,而CO2 浓度为40 0 μmolCO2 mol- 1 时 ,净光合作用的日变化为双峰曲线 ;CO2 浓度倍增 ,栓皮栎叶片的气孔导度 ,蒸腾速率和暗呼吸速率降低 ,水分利用效率显著提高 .栓皮栎叶片对CO2 增长的反应 ,对其生长是有利的 ,对全球CO2 浓度增长起到反馈调节作用 .     

不同氮处理下增施CO2对番茄叶片养分含量的影响

为探究不同氮处理对番茄植株叶片养分的影响及增施CO2的效果。以番茄"鸿途"为试验材料,在2个自然光照人工气候室内,采用苗钵基质栽培,设置5个氮素处理的营养液(50、150、250、350、450 mg·L^-1,分别设为N1~N5)、2个CO2浓度(300、600μL·L^-1,分别设为C1、C2),分别测定植株开花期、坐果期、果实膨大期生物量及叶片硝态氮和矿质元素含量。结果表明:中氮处理(N 250~350 mg·L^-1)下,植株干质量、叶片硝态氮含量以及矿质元素N、P、K、Ca、Mg含量均较高。增施CO2处理后,番茄植株干质量较C1处理增加了10.2%,叶片N、K、Mg含量都增加了20%左右,P含量没有变化,Ca含量降低了25.67%;低氮处理(N 50 mg·L^-1)下,番茄植株干质量、叶片硝态氮含量以及矿质元素N、P、K、Mg、Ca含量均较对照N3处理低。增施CO2处理后,植株的总干质量没有显著增加,其叶片硝态氮含量以及N、P、K含量也没有显著变化,而Ca含量在开花期和坐果期较C1处理分别增加了37.72%、15.45%,Mg含量在开花期较C1处理增加了43.86%;高氮处理(N 450 mg·L^-1)下,植株干质量较N3处理降低了18.03%,叶片硝态氮含量较N3处理增加了111.44%,叶片N、Ca、Mg含量与N3处理接近均较高,P、K含量较N3处理均降低了10%。增施CO2处理后,植株干质量较C1处理增加了35.92%,叶片硝态氮含量增加不显著,叶片N、K、Mg含量较C1处理分别增加了19.06%、27.82%、24.87%,而叶片P含量变化不显著,叶片钙含量在番茄开花期、坐果期和果实膨大期都较低,较C1处理分别降低了21.37%、17.16%、7.75%。综合番茄生长各项指标及经济效益,在营养液N浓度为250~350 mg·L^-1时,增施CO2浓度到600μL·L^-1(C2)最能促进开花期番茄植株叶片养分含量的增加。     

O_3浓度升高对麦季土壤-植株系统中微量元素的影响

利用O3-FACE平台研究近地面臭氧浓度升高（目标值比周围大气高50%）对2009—2010年间麦季各生育期不同深度（0～5cm,5～10cm和10～15cm）耕层土壤微量元素有效性和成熟期地上部分微量元素累积量的影响。结果表明,近地层大气O3浓度增加提高了麦季耕层（0～15cm）土壤中有效性Fe、Mn含量,降低了有效性Cu、Zn含量,对Zn的减幅达27.3%（P〈0.05）;大气O3浓度升高对土壤5～10cm土层DTPA提取态Fe、Mn、Cu、Zn的影响最大;高O3浓度显著降低了5～10cm和10～15cm土壤DTPA-Zn含量（P〈0.05）。O3浓度升高降低了小麦成熟期生物量和微量元素累积量。对不同层次土壤有效态微量元素和成熟期微量元素累积量对O3浓度升高响应进行了分析,同时指出应从土壤性质和作物生长两个方面进一步研究全球大气环境变化对土壤有效态微量元素的影响机制。     

CO2干扰对红松和长白赤松幼苗土壤微生物量C的影响

以不同浓度CO2(700、500μm o l/m o l)处理的红松和长白赤松幼苗土壤为研究对象,在2003年的7~9月的中旬采样,对0~10 cm层土壤微生物生物量C受高浓度CO2影响进行了研究。结果表明,700μm o l/m o l CO2对红松幼苗土壤微生物生物量C起着极显著(p<0.01)抑制效应,其作用大于500μm o l/m o l CO2处理;受高浓度CO2处理的长白赤松幼苗土壤微生物生物量C表现出了与红松土壤微生物生物量C相似的变化规律。此外,500μm o l/m o l CO2条件对红松和长白赤松幼苗土壤微生物生物量C的影响存在着不稳定性。     

马铃薯脱毒原原种高架移动苗床繁殖效益分析

为了降低种薯成本,解决水肥等资源的过度消耗的问题,本试验分析比较了高架苗床无土繁育模式和地面隔层无土繁育模式水肥投入和产出效益。结果表明：高架苗床无土繁育模式有利于结薯,直径d≤25mm原原种居多,占总结薯个数的59.49%,较地面隔层无土繁育模式增加72个/㎡.年,增幅为4.58%。节水16.4方/100㎡.年,节省肥料8kg/100㎡.年,成本降低48.58元/100㎡.年。     

Nitrogen Deficiency Limited the Improvement of Photosynthesis in Maize by Elevated CO2 Under Drought

Global environmental change affects plant physiological and ecosystem processes. The interaction of elevated CO2, drought and nitrogen （N） deficiency result in complex responses of C4 species photosynthetic process that challenge our current understanding. An experiment of maize （Zea mays L.） involving CO2 concentrations （380 or 750 μmol mol1, climate chamber）, osmotic stresses （10% PEG-6000, -0.32 MPa） and nitrogen constraints （N deficiency treated since the 144th drought hour） was carried out to investigate its photosynthesis capacity and leaf nitrogen use efficiency. Elevated CO2 could alleviate drought-induced photosynthetic limitation through increasing capacity of PEPC carboxylation （Vp~,x） and decreasing stomatal limitations （SL）. The N deficiency exacerbated drought-induced photosynthesis limitations in ambient CO2. Elevated CO2 partially alleviated the limitation induced by drought and N deficiency through improving the capacity of Rubisco carboxylation （Vmax） and decreasing SL. Plants with N deficiency transported more N to their leaves at elevated CO2, leading to a high photosynthetic nitrogen-use efficiency but low whole-plant nitrogen-use efficiency. The stress mitigation by elevated CO2 under N deficiency conditions was not enough to improving plant N use efficiency and biomass accumulation. The study demonstrated that elevated CO2 could alleviate drought-induced photosynthesis limitation, but the alleviation varied with N supplies.     

CO2浓度和温度升高对早稻生长及产量的影响

研究温度升高和CO2浓度增加的气候变化条件对我国主要粮食作物早稻生长及产量的影响对评估国家粮食安全有重要参考意义。采用改进后的开顶式气室原位模拟大气CO2浓度450μL·L-1及温度升高2°C的环境条件对早稻生长及产量的影响,试验设置三个处理(对照、增温、增温+CO2),结果表明:1温度及CO2同增对早稻最终株高有显著增加作用,而仅增温只能加快前期株高增长速度而对最终株高没有影响;2增温处理使最终分蘖数增加2~3茎·穴-1,但在增温条件下增加CO2浓度,分蘖数不再增加;3增加CO2浓度使早稻叶片叶绿素含量略增,但增温处理没有效应;4增温处理对不同时期地上部生物量无显著影响,但增温+CO2处理使各期生物量较对照显著增加;5增温2℃使早稻增产13.3%,而增温基础上再增CO2,产量不再进一步增加。从产量构成因子看,增温或增温+CO2处理条件下早稻增产主要与穗数和每穗粒数增加有关。     

不同供磷状况下CO2浓度升高对番茄根系生长及养分吸收的影响

采用培养试验研究了磷缺乏与正常供磷条件下,CO₂浓度由350μL/L升高至800μL/L苗期番茄的生物量、根系特征和不同器官N、P、K养分含量的变化。结果表明,无论缺磷与否,CO₂浓度升高均能显著增加番茄地上部及根系的干物质积累量,提高根冠比。在磷缺乏条件下,CO₂浓度升高对番茄根系生长的促进主要表现为增加根系的体积和表面积;而在磷正常供应条件下主要表现为同时增加根体积和分根数,有利于形成强壮的根系。在两种供磷水平下,CO₂浓度升高对番茄各器官的N、P、K含量产生不同的稀释效应,但N、P、K总积累量却随CO₂浓度升高而显著增加;而且CO₂浓度与供P水平对番茄植株的N、P、K积累量具有极显著的正交互效应。     

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。