减弱UV-B辐射对烟草形态、光合及生理生化特性的影响

在地处低纬高原云南较高海拔烟区的通海县大田条件下,通过大棚覆盖不同透明膜的方式梯度减弱UV-B辐射,研究了外界环境30.39%(T1)、70.08%(T2)和75.74%(T3)强度的UV-B辐射对烟草品种K326形态、光响应特性和部分生理生化特征的影响。结果显示:减弱UV-B辐射促进了K326节间距和茎高的伸长,使叶片增大、变薄,尤以T2处理植株的叶片、茎围和节间距最大,而K326发育进程由T1至T3逐渐加快。在减弱UV-B辐射下,K326净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Amax)和蒸腾速率(Tr)较高,但水分利用效率(WUE)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)较低。其中T1的Rd和LCP最低,并极大地降低了表观量子效率(AQY),T2的LSP最低而Pn最高,而T3的Amax、LCP和AQY最高。减弱UV-B辐射后烟叶叶绿素含量提高,而类黄酮、比叶重、类胡萝卜素含量和面积含水量下降,鲜重含水量和自然水分饱和亏却上升;T3处理下丙二醛含量最大,鲜重含水量和自然水分饱和亏则T2最大。结果表明,适当高强度的UV-B辐射对促进K326正常生长发育和提高其对UV-B辐射的适应性有重要作用。     

滤减UV B辐射对烟叶可溶性蛋白、〖HJ*3〗〖HJ*2〗光合色素和类黄酮的影响

在云南玉溪烟区种植烤烟海拔最高(1806.0m)的通海县,通过盆栽烤烟K326试验,研究了在滤减自然的太阳UV-B辐射强度25%、50%和65%条件下,UV-B辐射对烟叶发育过程中可溶性蛋白、光合色素和类黄酮的影响。结果表明:随叶龄增加,可溶性蛋白含量下降,光合色素降解,类黄酮在老叶中积累,蛋白质在生理成熟期对UV-B辐射最敏感。与对照相比,减弱UV-B辐射处理降低了烟叶类黄酮和可溶性蛋白含量,但光合色素含量上升;较低的UV-B辐射降低了叶绿素的降解速度。结果从一侧面说明UV-B辐射对烟叶蛋白质的合成是有益的,类黄酮和叶绿素的变化是对UV-B辐射变化的适应性反应,类黄酮与蛋白质之间可能存在一定的偶联关系。     

滤减UV-B辐射对烟叶可溶性蛋白、光合色素和类黄酮的影响

在云南玉溪烟区种植烤烟海拔最高(1806.0m)的通海县,通过盆栽烤烟K326试验,研究了在滤减自然的太阳UV-B辐射强度25%、50%和65%条件下,UV-B辐射对烟叶发育过程中可溶性蛋白、光合色素和类黄酮的影响。结果表明:随叶龄增加,可溶性蛋白含量下降,光合色素降解,类黄酮在老叶中积累,蛋白质在生理成熟期对UV-B辐射最敏感。与对照相比,减弱UV-B辐射处理降低了烟叶类黄酮和可溶性蛋白含量,但光合色素含量上升;较低的UV-B辐射降低了叶绿素的降解速度。结果从一侧面说明UV-B辐射对烟叶蛋白质的合成是有益的,类黄酮和叶绿素的变化是对UV-B辐射变化的适应性反应,类黄酮与蛋白质之间可能存在一定的偶联关系。     

烤烟叶片光合气体交换参数对滤减UV-B辐射强度的响应

以烤烟品种'K326'为试验材料,通过覆盖不同的透明薄膜滤减UV-B辐射处理方式,并应用多元统计的岭回归分析方法,研究了100%(CK)、75%(A)、50% (B)、35%(C)自然UV-B辐射处理下烤烟成熟初期叶片的光合气体交换参数与50 cm和150 cm高度UV-B辐射强度的关系.结果表明:对于净光合速率,不同高度的UV-B辐射对A、B、C处理的抑制强度都是A>C>B;3个处理的瞬时水分利用效率(WUE)受UV-B辐射抑制强度为B>C>A;在A、C处理条件下,影响烟叶净光合速率变化的主要是气孔因素,而B处理条件下却主要是非气孔因素.可见,'K326'烤烟叶片的光合气体交换参数对不同的UV-B辐射强度响应区间的敏感性存在一定的差异.     

滤减UV-B辐射对烤烟蛋白质组变化的影响

为研究不同UV-B辐射强度对烤烟生理代谢及调控途径的影响,应用蛋白质双向电泳联用质谱技术,以云南普遍种植的烤烟K326为试验材料,通过覆盖不同透明薄膜滤减UV-B辐射的方式,对75.8%(聚乙烯膜,处理1)和37.5%(麦拉膜,处理2)UV-B辐射透过率处理下K326的蛋白质组和相关生理性状进行了比较。结果表明:在蛋白质组中有10个蛋白在这两类处理下蛋白差异表达显著;与处理1相比,在处理2的K326叶片中有5个蛋白上调表达,5个蛋白下调表达;通过质谱分析共鉴定出8种功能明确的蛋白质,其中差异表达的10个蛋白中有3个与氧化还原相关,3个与光合作用相关,1个是参与能量代谢的激酶蛋白,1个是RNA结合蛋白,另外还有2个未知功能的蛋白待探明,在蛋白质组水平对不同UV-B辐射强度与烤烟生长发育的关系进行了初步研究;而在K326的生理成熟期、过渡期及工艺成熟期,处理2的净光合速率(Pn)均高于处理1,这与所鉴定出的3个与光合作用有光的蛋白在处理2中上调表达趋势一致;相比之下,处理1的K326发育进程较快,茎粗等形态指标及比叶重均比处理2高。     

短期增强UV-B辐射对青榨槭幼苗生理特性的影响

在中国科学院茂县生态站选择2年生青榨槭幼苗进行室外盆栽实验,以人工增强0.27 W·m^-2(7.7kJ·m^-2·d^-1)的UV-B辐射剂量,研究模拟当地平流层臭氧削减1%时近地面太阳UV-B的增强对木本植物幼苗生理生态适应性的影响.处理0 d后,移除UV-B处理装置,就地测定气体交换参数和叶绿素荧光参数,并取样测定叶绿素及UV吸收物质含量.结果表明,增强UV-B辐射显著降低了青榨槭幼苗叶片最大净光合速率P_max(对照为6.214,处理为4.42),显著增加叶片暗呼吸速率Rd(对照为0.413,处理为1.29)和光补偿点LCP(对照为21.629,处理为9.861),但对表观量子速率a(对照为0.021,处理为0.032)影响不明显;它降低青榨槭幼苗每日净光合速率和水分利用效率,以及原初光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学量子产量(ΦPS∏).此外,增强UV-B辐射使叶片叶绿素a、b含量降低(对照为16.23,.39,处理为13.17,4.93),但对叶绿素b含量影响未达显著水平.增强UV-B处理降低了青榨槭幼苗UV吸收物质含量(对照为0.87,处理为0.79).光合指标、叶绿素荧光指标和叶绿素含量的变化有较好的一致性,表明增强UV-B对青榨槭幼苗的光合作用可能有一定的抑制作用.     

平茬高度对香椿生长及其光合特性和非结构性碳水化合物含量的影响

该研究以4年生香椿为试验材料,设置平茬20 cm(T₁)、50 cm(T₂)、80 cm(T₃)和不平茬(CK)4种处理,观测其萌枝和叶片生长情况,以及叶片的气体交换参数、光合色素含量、非结构性碳水化合物(NSC)含量的变化,分析不同平茬高度的生长生理响应差异,以明确平茬措施下香椿植株更新复壮再生的生理机制。结果表明：(1)平茬能够显著提高香椿的萌枝能力,促进侧枝和叶片生长,其萌枝数、侧枝长度在T₃处理下最高,成枝数、叶长、叶宽、叶面积及侧枝粗度在T₂处理下达到最大值。(2)随着平茬高度的增加,香椿叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均先升后降,并在T₂处理达到最大,较CK分别显著提高了17.33%、10.00%、13.51%和6.98%;平茬也提高了叶片光合色素含量,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和类胡萝卜素含量在T₂处理下分别比CK显著提高了18.34%、27.07%、21.11%和23.05%。(3)不同平茬高度处...     

低纬高原不同利用方式土壤对烟草生长及光合生理的影响

以取自低纬高原云南玉溪烟区不同地域稻田(峨山,E)、麦田(北城1,B1;北城2,B2)、山坡旱地(新平,X)和菜地(通海四街,T1;通海桑园,T2)的6种不同利用方式土壤盆栽种植烟草品种K326,研究了在相同气候背景和水肥管理条件下,不同土壤对K326生长和光合生理的影响。结果表明:K326在山坡旱地土、稻田土和麦田土上生长较菜地土上好(北城1除外),且新平烟叶净光合速率(Pn)较高,新平和峨山烟叶气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)较大,而气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)和内在水分利用效率(IWUE)较小。分析表明,麦田和菜地土壤上生长的K326其Pn主要受气孔因素的影响,而稻田土壤上K326的Pn主要受羧化能力低、光合色素和可溶性蛋白含量低等非气孔因素的影响。峨山和新平K326的气孔调节能力较差,其较高的土壤含水量使Gs增大,Tr上升,从而导致WUE下降。各土壤处理烟叶的鲜重含水量和自然水分饱和亏没有显著差异,菜地土烟叶单位面积含水量显著低于稻田土,与其比叶重(SLM)有一定联系。结果说明了土壤对烟草的影响较为复杂,既与土壤本身的特性有关,又与不同土壤条件下植物本身的生理特性有关。     

水稻叶片光合作用对开放式空气CO2浓度增高(FACE)的响应与适应

利用便携式光合气体分析系统(LI-6400),比较测定了高CO₂浓度(FACE,free-airCO₂enrichment)和普通空气CO₂浓度下生长的水稻叶片的净光合速率、水分利用率、表观量子效率和RuBP羧化效率等光合参数.在各自生长CO₂浓度(380vs580μmol·mol^-1)下测定时,高CO₂浓度(580μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片的净光合速率、碳同化的表观量子效率和水分利用率明显高于普通空气(380μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片.但是,随着FACE处理时间的延长,高CO₂浓度对净光合速率的促进作用逐渐减小.在相同CO₂浓度下测定时,FACE条件下生长的水稻叶片净光合速率和羧化效率明显比普通空气下生长的对照低.尽管高CO₂浓度下生长的水稻叶片的气孔导度明显低于普通空气中生长的水稻叶片,但两者胞间CO₂浓度差异不显著,因此高CO₂浓度下生长的水稻叶片光合下调似乎不是由气孔导度降低造成的.     

增强UV-B辐射对暖温带落叶阔叶林土庄绣线菊水分利用效率、气孔导度、叶氮素含量及形态特性的影响

在北京东灵山暖温带森林生态系统中,选择常见灌丛土庄绣线菊(Spiraea pubescens),建立UV-B控制实验。连续3个生长季每天增补9.4 kJ·m^-2的辐射剂量,模拟臭氧衰减17%时近地表面UV-B辐射的增强。该实验的目的是在野外环境下观测,长时间人工增强UV-B辐射对土庄绣线菊叶片的气孔导度、碳同位素比率(δ¹³C)、叶含水量、叶面积、特别是水分利用效率(WUE)和叶片全氮含量等指标的影响。实验结果表明,增强UV-B辐射显著减少了土庄绣线菊的叶面积(50.1%),提高了叶片全氮含量(102%)。同时,UV-B辐射还在一定程度上(尽管统计显示不显著)降低了气孔导度(16.1%)、胞间CO₂浓度与大气CO₂浓度之比(C_i/C_a) (4.0%)、提高了碳同位素比率(δ¹³C)(20.5‰)、叶含水量(3.1%)及比叶重(SLW)(5.2%),从而导致WUE的增加(4.1%)和植物的抗旱能力增强。值得注意的是,深层土壤(30~40 cm)含水量变化会影响气孔导度、δ¹³C和WUE对紫外辐射的响应程度:在土壤干旱的季节(6月和9月),气孔导度、δ¹³C、WUE这些指标处理和对照的差异很小,但是当土壤水分充足时(7月和8月),处理和对照的差异就较为显著。另外,随着实验处理时间的延长,UV-B的效应变得不显著。相关分析表明,UV-B辐射降低了土壤含水量(30~40 cm)与土庄绣线菊叶含水量、δ¹³C、C_i/C_a和气孔导度的相关系数,增强了WUE与土壤含水量的相关性,这也许是由于UV-B辐射增强了WUE对土壤水分变化的敏感性。该研究的结果表明UV-B辐射对土庄绣线菊的形态和生长有显著的影响,但对主要水分生理指标影响不显著。     

UV-B增强下施硅对水稻抽穗期生理特性日变化的影响

通过盆栽试验,研究了UV-B增强下施硅对水稻抽穗期光合和蒸腾生理相关参数日变化的影响.光辐射设对照(自然光,A)和UV-B辐射增强(比自然光增加20%,E)2个水平;硅肥设4个水平,即Si₀(不施硅,0 kg SiO₂·hm^-2)、Si₁(硅酸钠,100 kg SiO₂·hm^-2)、Si₂(硅酸钠,200 kg SiO₂·hm^-2)和Si₃(钢渣硅肥,200 kg SiO₂·hm^-2).结果表明: 不施硅条件下(Si₀),UV-B增强处理的净光合速率(P_n)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)和水分利用效率(WUE)的日均值比对照(A)分别下降了11.3%、5.5%、10.4%、20.3%和6.3%,施硅条件下(Si₁、Si₂和Si₃)上述参数则分别下降了3.8%～5.5%、0.7%～4.8%、4.0%～8.7%、
7.4%～20.2%和0.7%～5.9%,说明UV-B增强降低了水稻P_n、C_i、T_r、g_s和WUE,而施硅能缓解UV-B增强引起的抑制效应.UV-B增强下施硅处理(Si₁、Si₂和Si₃)的P_n、C_i、g_s和WUE的日均值比不施硅对照(E+Si₀)分别提高了16.9%～28.0%、3.5%～14.3%、16.8%～38.7%、29.0%～51.2%,T_r降低了1.9%～10.8%,说明施硅通过显著提高水稻P_n、C_i、g_s和WUE,降低T_r,以缓解UV-B增强引起的抑制效应.不同施硅处理对UV-B增强的缓解效应存在明显差异,表现为Si₃ >S/a#₂>Si₁>Si₀.表明在水稻生产中,施用钢渣硅肥不仅能实现废弃物再利用,而且可有效缓解UV-B增强对水稻光合和蒸腾生理的抑制作用.     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合作用的影响

通过测定小麦拔节期叶片的光合气体交换参数和光强-光合速率（P_n）响应曲线,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度（760 μmol·mol^-1）下小麦叶片光合作用的影响.结果表明：在长期高大气CO₂浓度下,增施氮肥能提高小麦叶片P_n、蒸腾速率（T_r）和瞬时水分利用效率（WUE_i）;与正常大气CO₂浓度相比,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i增加,气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度(C_i）降低.随光合有效辐射的增强,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i均高于正常大气CO₂浓度处理,G_s则较低,而C_i和T_r无显著变化.高氮水平下小麦叶片G_s与P_n、T_r、WUE_i呈线性正相关,G_s与C_i在正常大气CO₂浓度下呈线性负相关,但高大气CO₂浓度下二者无相关性;低氮水平下小麦叶片的G_s与P_n、WUE_i无相关性,而与C_i和T_r呈线性正相关,表明高大气CO₂浓度下低氮水平的小麦叶片P_n由非气孔因素限制.     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合作用的影响

通过测定小麦拔节期叶片的光合气体交换参数和光强-光合速率（P_n）响应曲线,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度（760 μmol·mol^-1）下小麦叶片光合作用的影响.结果表明：在长期高大气CO₂浓度下,增施氮肥能提高小麦叶片P_n、蒸腾速率（T_r）和瞬时水分利用效率（WUE_i）;与正常大气CO₂浓度相比,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i增加,气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度(C_i）降低.随光合有效辐射的增强,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i均高于正常大气CO₂浓度处理,G_s则较低,而C_i和T_r无显著变化.高氮水平下小麦叶片G_s与P_n、T_r、WUE_i呈线性正相关,G_s与C_i在正常大气CO₂浓度下呈线性负相关,但高大气CO₂浓度下二者无相关性;低氮水平下小麦叶片的G_s与P_n、WUE_i无相关性,而与C_i和T_r呈线性正相关,表明高大气CO₂浓度下低氮水平的小麦叶片P_n由非气孔因素限制.     

施肥水平对巨桉幼树叶片气体交换日变化的影响

以巨桉幼树为对象,研究了不同施肥水平(每株施用含N、P₂O₅和K₂O各15%的复合肥0、90、180和270 g)下巨桉叶片的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和水汽压亏缺(V_pdl)日变化,及其叶绿素含量变化,探讨巨桉光合特性与施肥和环境因素之间的关系.结果表明:各处理巨桉叶片P_n的日变化呈“单峰”形曲线,峰值出现在14:00,未出现光合“午休”现象;G_s、T_r和V_pdl的日变化与P_n相同,而C_i的最低值出现在14:00;WUE的日变化呈“双峰”形曲线,峰值分别出现在10:00和14:00.与对照处理相比,施肥处理叶片G_s、P_n、T_r、WUE及叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量平均值分别增加4.6%～15.9%、7.8%～21.8%、4.8%～11.6%、3.2%～8.8%、15.5%～62.0%、14.5%～44.5%和15.3%～57.1%,且随施肥量的增加而增加;而叶片C_i和V_pdl平均值分别降低1.7%～4.6%和6.4%～15.2%,且随施肥量的增加而降低.气温、相对湿度(RH)和光合有效辐射(PAR)与G_s、P_n和T_r,G_s与P_n和Tr均显著相关.施肥可以促进巨桉生长、提高水分利用效率和增加生物固碳能力;气温、RH、PAR和G_s是影响巨桉光合作用和蒸腾作用日变化的主要因素.     

模拟酸雨对青冈光合及叶绿素荧光参数的影响

在重度酸雨(pH 2.5)、中度酸雨(pH 4.0)和弱酸性酸雨(pH 5.6)3个酸雨梯度下,研究地上酸雨、全淋酸雨、土壤酸雨3种处理方式对青冈幼苗叶绿素荧光和光合参数的影响,并以空白为对照.结果表明: 在重度酸雨条件下,地上酸雨处理显著阻碍青冈幼苗叶绿素合成,降低PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)、潜在活性(F_v/F_o)和实际光化学量子产量(Y),以及净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)等光合参数,提高光补偿点和暗呼吸速率,全淋酸雨处理下青冈幼苗受到抑制作用其次,而土壤酸雨处理对其有一定的促进作用;中度酸雨和弱酸性酸雨条件下,不同处理方式除暗呼吸速率(R_d)低于对照外,其余均高于对照,并且全淋酸雨＞土壤酸雨＞地上酸雨处理.可见,在重度酸雨条件下,地上酸雨处理对幼苗的抑制作用最强;中度和弱酸性酸雨条件下,全淋酸雨处理对于幼苗的促进作用最强.不同酸雨强度对青冈幼苗叶绿素相对含量(SPAD)、PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、实际光化学量子产量(Y)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和最大净光合速率(A_max)影响显著,不同酸雨处理方式对幼苗SPAD、F_v/F_m、Y、P_n、T_r、A_max和光饱和点(LSP)影响显著,二者交互作用对SPAD、F_v/F_m、Y、P_n和A_max影响显著.     

氮磷肥配施对超高产冬小麦灌浆期光合日变化及产量的影响

在大田超高产条件下,研究了氮磷肥配施对超高产冬小麦济麦22灌浆期光合日变化及产量的影响.结果表明：对照(不施氮磷肥)和低氮低磷处理(N、P分别为225和75 kg·hm^-2)的净光合速率(P_n)日变化均呈双峰曲线,有明显的光合“午休”现象,而合理的氮磷处理(N₂P₂,N、P分别为300和150 kg·hm^-2)可以减弱甚至使光合“午休”现象消失;“午休”现象的产生是气孔因素与非气孔因素共同作用的结果.随施肥量增加,小麦的P_n、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)和蒸腾速率(T_r)均逐渐增强.磷素对小麦光合作用的影响程度小于氮素,当施磷量超过150 kg·hm^-2时,小麦P_n随施磷量的增加程度有所减缓,甚至下降,各处理中以N₂P₂处理P_n、G_s和水分利用效率与对照差异最显著.表明氮肥对超高产小麦光合日变化有较大的调节作用,磷肥次之,而氮磷肥配施对P_n、G_s、T_r存在极显著的互作效应.当N、P分别为300和150 kg·hm^-2时有利于提高超高产冬小麦的P_n和产量.     

Growth and physiological responses of canola (Brassica napus) to UV-B and CO2 under controlled environment conditions

Few studies have investigated the interaction of ultraviolet (UV)-B radiation and CO₂ concentration on plants. We studied the combined effects of UV-B radiation and CO₂ concentration on canola ( Brassica napus cv. 46A65) under four growth conditions – ambient CO₂ with UV-B (control), elevated CO₂ with UV-B, ambient CO₂ without UV-B, and elevated CO₂ without UV-B – to determine whether the adverse effects of UV-B are mitigated by elevated CO₂. Elevated CO₂ significantly increased plant height and seed yield, whereas UV-B decreased them. Elevated CO₂ ameliorated the adverse effects of UV-B in plant height. UV-B did not affect the physical characteristics of leaf but CO₂ did. Certain flower and fruit characteristics were affected negatively by UV-B and positively by CO₂. UV-B did not affect net photosynthesis, transpiration and stomatal conductance but decreased water use efficiency (WUE). Elevated CO₂ significantly increased net photosynthesis and WUE. Neither UV-B nor CO₂ affected chlorophyll (Chl) fluorescence. UV-B significantly decreased Chl b and increased the ratio of Chl a / b . Elevated CO₂ decreased only the ratio of Chl a / b . UV-B significantly increased UV-absorbing compounds while CO₂ had no effect on them. Both UV-B and CO₂ significantly increased epicuticular wax content. Many significant relationships were found between morphological, physiological, and chemical parameters. This study showed that elevated CO₂ can partially ameliorate some of the adverse effects of UV-B radiation in B . napus .     

基于树轮δ13C的北京山区侧柏水分利用效率

树木水分利用效率特征存在地域及树种差异,北京山区作为华北土石山区典型森林生态系统,其主要树种侧柏水分利用效率(WUE)长期变化的研究未见报道.本研究通过测定侧柏树轮稳定碳同位素值(δ¹³C),计算年均水分利用效率(WUE_i),分析其长期变化趋势及对环境条件变化的响应,并结合树轮宽度,探究侧柏WUE_i与净固碳量的关系.结果表明: 1918—2013年期间,北京山区年均气温呈逐渐升高趋势,年降水量波动较大.在此期间,侧柏树轮δ¹³C逐渐减小,WUE_i呈逐渐增大趋势.侧柏WUE_i对气温变化的响应最为敏感,呈显著正相关关系,且WUE_i对气温升高的响应敏感性大于气温降低.侧柏WUE_i与年降水量的相关性不明显,该地区降水量不是影响侧柏WUE_i的主要因素.侧柏去趋势树轮宽度值呈现先上升后下降趋势,近20年下降趋势明显.结合WUE_i与环境因子的相关性分析,认为气温升高导致气孔导度(g_s)降低,蒸腾量减少,同时增加了呼吸损耗,结果导致WUE_i升高,但侧柏净固碳量减少,生长减缓.     

降水与CO2浓度协同作用对短花针茅光合特性的影响

降水变化与CO2浓度升高将严重影响陆地生态系统尤其是草地生态系统,阐明干旱半干旱区草原优势植物对降水与CO2浓度变化的联合响应有助于理解和准确评估未来气候变化对草地生态系统的影响.基于开顶式生长箱(OTC),模拟研究了降水变化(-30％、-15％、0、+15％、+30％(以1978-2007年月降水平均值为基准))、CO2浓度变化(对照、450 μmol·mol-1、550 μmol·mol-1)及其协同作用对荒漠草原优势物种短花针茅(Stipa breviflora)光合特性的影响.结果表明:降水变化和CO2浓度升高对短花针茅光合参数影响显著,表现出显著的交互作用.随着CO2浓度升高,短花针茅叶片净光合速率(Pn)呈增加趋势,但随着时问延长(8月份)显示出光合适应现象;气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)则呈下降趋势,水分利用效率(WUE)显著增加.随着降水增加,短花针茅的Pn、Gs和Tr均呈增加趋势,Pn增加速率小于Tr,使得WUE降低.高浓度CO2和降水增加15％的协同作用可以显著提高短花针茅的Pn、Gs和Tr,但Pn增加速率接近于Tr,导致WUE变化不显著.这表明,在干旱半干旱地区,CO2浓度升高可在一定程度上提高短花针茅的抗旱能力,增强短花针茅对暖干化气候情景的适应性.