森林碳汇与区域环境保护

笔者以恩施州为例,运用生物量清单法估算森林碳汇量,运用数学模型估算CO2年排放量。计算出2015年恩施州森林碳汇量100.80万t,CO2年排放量237.61万t,净排放量136.41万t。得出按目前的经济发展速度和恩施州森林年增长量,在2015年CO2不会成为恩施州经济发展的制约因素。但从环境保护这方面出发,同时考虑发展以碳汇为目的的林业经济,恩施州应该加大对森林的管理力度,实行增汇减排措施,并对恩施州森林碳汇发展方向提出相关建议与措施。     

樟树幼树光合特性及其对CO2浓度和温度升高的响应

用Li COR 6 4 0 0便携式光合作用测定系统对亚热带常绿阔叶树种樟树幼树的光合特性及其对CO2 升高的响应进行了研究。结果表明 :樟树叶片光合速率日变化呈双峰曲线 ,最高峰出现在 10 :0 0 ,次高峰出现在 14 :0 0 ,午间有明显的“午休”现象 ,气孔因素是导致午休的主要原因。中午光照强度大 ,叶片与空气之间的水汽压差达到最大值 ,相对湿度、气孔导度、胞间CO2 浓度达到最小值 ,诱导叶片光合午休。正常大气条件下 ,樟树叶片光饱和点为 12 5 0 μmol·m- 2 s- 1 ,光补偿点 4 0 6 μmol·m- 2 s- 1 ,在 10 0 0 μmol·m- 2 s- 1 光强下CO2 饱和点为 12 0 0 μmol·mol- 1 ,CO2 补偿点为 5 0 μmol·mol- 1 。水分利用效率、气孔导度、蒸腾速率在不同的CO2 浓度梯度下 ,随着光强的增加而增加。在 2 4～ 35℃时 ,随着光合有效辐射的增加 ,温度升高导致樟树光合速率降低。     

白桦树皮中桦木醇超临界二氧化碳萃取的研究(英文)

桦木醇,一种药用五环三萜成分,大量存在于白桦(Betulaplatyphlly)树皮中。白桦树皮于2000年9月采集自黑龙江省塔源林场。超临界流体萃取技术(SFE)是一种新型分离技术,广泛用于药物和天然产物生产。本文研究了利用超临界CO2萃取技术从白桦皮中提取桦木醇的工艺条件,系统分析了携带剂用量、萃取压力和萃取温度等参数对桦木醇提取率的影响。结果表明,最佳的萃取条件为:每克桦树皮粉所用携带剂用量为1.5mL,萃取压力为20Mpa,萃取温度为55C,CO2流量为10kg/h,分离压力和分离温度分别为5.5Mpa和50C。图4参6。     

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.     

微波-超临界CO_2萃取联用萃取柚皮果胶工艺研究

采用超临界CO2萃取与微波处理技术相结合萃取柚皮果胶,探讨了微波辐射功率、萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO2流量对柚皮果胶得率的影响,并采用正交试验对实验方案进行优化。研究结果表明:当原料用量5 g、微波辐射功率450 W、萃取时间15 min、萃取压力8.5 MPa、萃取温度40℃和CO2流量12 L/h时,果胶的平均得率22.63%,比相同条件下微波辅助水浴加热提取法的果胶得率高6.52个百分点。     

长白山典型阔叶红松林土壤二氧化碳排放通量

随着大气CO2浓度的升高,主要由其引起的温室效应与对生物新陈代谢的影响变得越来越显著。森林生态系统在全球碳循环中扮演着重要的角色。为了评估和理解森林土壤CO2通量及其随空气和土壤温度的季节和昼夜变化规律,我们在长白山北坡典型阔叶红松林内利用静态箱技术进行了原位观测。实验在整个生长季(6月初至9月末)昼夜进行,利用气相色谱进行气体分析。结果表明: 长白山阔叶红松林土壤是大气二氧化碳源,其CO2通量具有明显的季节和昼夜变化规律。通量的变化范围是(0.30-2.42)μmol穖-2穝-1,平均值为0.98μmol穖-2穝-1。土壤CO2排放的季节规律表明,土壤CO2通量的变化与气温和土壤温度的变化有关。CO2平均通量的最大值出现在7月((1.27±23%)μmol穖-2穝-1),最小值出现在9月((0.5±28%)μmol穖-2穝-1)。土壤CO2的昼夜波动与土壤温度变化有关,而在时间上滞后于温度的变化。森林下垫面土壤CO2通量与土壤温度显著相关,与6cm深度土层温度相关系数最大。基于气温和土壤温度计算的Q10值范围为2.09-3.40。图2表3参37。     

杨木浸渍填充改性实验

通过浸渍填充碳酸钠和氯化钙两种不同的无机盐溶液,使浸入木材的钙离子与碳酸根离子结合。在木材微纤丝间隙和管胞的胞腔中生成稳定的固体化合物碳酸钙,从而使杨木中填充了大量的无机物,得到无机复合木材。实验表明当温度为60℃、CaCl2溶液浓度为40%、Na2CO3溶液浓度为25%时,木材增重率最大,可达32.4%;而且处理过的杨木试件的硬度均比未处理高,且硬度平均提高24.36%。     

模拟CO2浓度升高对宁夏枸杞营养生长与果实品质的影响

【目的】研究宁夏枸杞对大气CO2浓度升高的生理生态响应机制,为探究枸杞及其他木本经济林植物在气候变化背景下优质高效栽培与育种提供理论依据。【方法】以‘宁杞1号’扦插苗为材料,采用开顶气室(open-top chamber,OTC)及自动监控系统模拟控制CO2浓度,测定宁夏枸杞在升高CO2浓度环境下植株营养生长指标与果实糖分含量、主要活性物质含量和蔗糖代谢相关酶活性的变化。【结果】 1) CO2浓度升高,促进宁夏枸杞植株生长发育,苗高增长量较对照分别高11.67%和18.65%,地径分别高55.09%和62.58%,新梢加长和加粗生长均呈增加趋势。2) 2种CO2浓度升高处理下,宁夏枸杞果实横径较对照分别增加4.56%和7.71%,单果质量分别增加15.05%和34.53%,果实更加饱满。3) CO2浓度升高处理下,夏果(处理90天左右)果实中果糖含量较对照略高,秋果(处理120天后)含量比对照分别低1.39%和3.98%。试验处理期间,果实中葡萄糖和总糖含量均低于对照,且CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]处理下降最为明显。夏果果实蔗糖含量均低于对照,秋果在CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]下较对照略高。4)果实中枸杞多糖含量低于对照,黄酮含量在秋果期比对照分别低16.62%和18.35%,且CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]处理对果实活性物质含量影响较大。5) CO2浓度升高增加了酸性转化酶和中性转化酶活性;夏果蔗糖磷酸合成酶较对照明显增加,但秋果酶活性低于对照;蔗糖合成酶分解方向与合成方向酶活性变化趋势相同,夏果均高于对照,秋果酶活性低于对照,CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]处理下差异极显著。【结论】长期高CO2浓度处理促进宁夏枸杞植株营养生长,果实单果质量与纵横径增大,有利于改善果实外观品质;但果实中糖分含量和枸杞多糖、黄酮等生物活性物质的含量明显降低,相关酶活性发生变化,影响果实营养品质。     

Atmospheric carbon dioxide enrichment reduces carbohydrate and nitrogen reserves in overwintering Picea mariana

Abstract

Elevated levels of atmospheric carbon dioxide (CO₂) can directly affect the cold hardening process in evergreens through their effect on the accumulation of carbon and nitrogen reserves. This study investigated the biochemical responses of black spruce [Picea mariana (Mill.) B.S.P.] seedlings to CO₂ enrichment during growth, cold hardening and dehardening. Seedlings were grown under 350 (ambient) or 710 (elevated) ppm of CO₂ for 12 months in eight mini-greenhouses. Photoperiod and temperature were gradually lowered in autumn to induce cold hardening, and the conditions were reversed in spring to promote dehardening. At regular intervals, cold tolerance was assessed and sugars, starch and amino acid concentrations were measured. The freezing tolerance differed between the two treatments only in early autumn, with seedlings growing under high CO₂ being more tolerant. The northern ecotype was more cold tolerant with concomitant higher concentrations of sucrose, fructose, pinitol, glucose and total soluble sugars. The concentration of soluble sugars increased in needles and roots of black spruce along with cold hardening, and the concentrations of the cryoprotective sugars sucrose and raffinose were lower under elevated CO₂. Amino acid concentrations were also lower under elevated than under ambient CO_2. The lower level of reserve did not translate into a lower level of freezing tolerance.     

6个石榴品种的光合和蒸腾特性

为了提高石榴的品质及产量,利用美国Li-6400光合作用系统测定仪对芽变的软籽新品种白玉、白玉母本、玉石籽、大笨子、二笨子和薄皮糙6个石榴品种的光合速率、蒸腾速率等进行了研究,并对所测数据进行分析,结果表明:6个石榴品种的光补偿点变化范围为25~52μmol.m-2s-1,光饱和点变化范围为600~1 050μmol.m-2s-1,品种间相差较小;6个石榴品种的净光合速率日变化差别较大,其中4个品种为双峰型,并有"午休"现象,但"午休"时间不相同,二笨子和白玉母本为单峰型,并不出现"午休"现象。薄皮糙、大笨子、二笨子的蒸腾速率日变化曲线呈锯齿状,白玉母本和玉石籽为双峰曲线,白玉为单峰曲线。6个品种的胞间CO2浓度变化曲线类似"V"形。