高CO_2浓度对长白山阔叶红松林主要树种的影响

组成长白山阔叶红松林的主要树种红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的幼树 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度为 70 0 μl·L-1、40 0 μl·L-1的气室内两个生长季 ,以生长在 40 0 μl·L-1下的幼树为对照组 ,在各自生长条件下测定 ,高CO2 浓度下生长的红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的高生长比对照组的幼树提高 10 %～ 40 % .高CO2 浓度的幼树与对照CO2 下的幼树相比各树种蒸腾速率升降不一 ,但水分利用效率均有不同程度的提高 ,不同树种的可溶性糖和叶绿素含量对高CO2 浓度反应不一 ,反映出幼树对高CO2 浓度适应的复杂性 .长期高CO2 浓度环境下生长的阔叶树对CO2 变化反应较针叶树敏感 ,供试树种均发生光合驯化现象 .     

高CO2浓度对长白山阔叶红松林主要树种的影响

组成长白山阔叶红松林的主要树种红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的幼树,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO₂浓度为700μl·L^-1、400μl·L^-1的气室内两个生长季,以生长在400μl·L^-1下的幼树为对照组,在各自生长条件下测定,高CO₂浓度下生长的红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的高生长比对照组的幼树提高10%～40%.高CO₂浓度的幼树与对照CO₂下的幼树相比各树种蒸腾速率升降不一,但水分利用效率均有不同程度的提高,不同树种的可溶性糖和叶绿素含量对高CO₂浓度反应不一,反映出幼树对高CO₂浓度适应的复杂性.长期高CO₂浓度环境下生长的阔叶树对CO₂变化反应较针叶树敏感,供试树种均发生光合驯化现象.     

高CO2浓度对温带三种针叶树光合光响应特性的影响

将长白山地区阔叶红松林中主要针叶树种红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度为 70 0和 40 0 μmol·mol-1的气室内两个生长季 ,在各自的生长环境条件下 ,利用CI 30 1PS便携式CO2 分析系统测定针叶的光合光响应曲线 .结果表明 ,不同树种及同一树种的不同CO2浓度处理间差异明显 .比较饱和净光合速率、暗呼吸、光补偿点、光饱和点、及光能利用率 (QUE)的变化可见 ,长白落叶松为阳性树种 ,其光合作用对高CO2 浓度的适应能力较好 ,红松树种次之 ,阴性树种红皮云杉光合作用对高CO2 浓度适应能力最差 .并初步探讨了供试树种光合生理特性及其演替状况间的联系     

采伐强度对长白山森林地上生物量和景观格局的长期影响

采伐是驱动长白山森林景观变化的关键因子。本研究采用空间直观森林景观模型(LANDIS PRO 7.0)模拟长白山露水河林业局在5个不同采伐强度方案下的森林地上生物量和景观格局的长期动态变化。结果表明:1)采伐导致了树种产生不同程度的景观破碎化;2)采伐强度对森林地上生物量具有显著影响,采伐强度增大,地上生物量减小;采伐同样显著降低了不同树种的地上生物量,其中采伐对水曲柳、椴树和云杉的影响较大。因此,在模拟的前100年(2003—2103年),当采伐强度较高时,应优先采伐白桦和山杨,然后是水曲柳、云杉和椴树;当采伐强度较低时,水曲柳、云杉、椴树,白桦和山杨都可作为采伐树种。在模拟的后100年(2103—2203年),由于森林地上生物量呈现减小的变化趋势,应适当减小采伐强度,水曲柳、云杉、椴树,白桦和山杨都可作为采伐树种,从而为当地森林管理部门制定合理的管理措施提供科学的依据。     

主要伴生树种对云杉幼苗生长影响的研究

以椴树,水曲柳、云杉和红松等树叶浸出液或土壤中混拌其叶粉等不同处理方法来培育云杉幼苗,研究这些树种对云杉生长的影响。实验表明,椴树和水曲柳等阔叶树对云杉幼苗具有明显的促进生长作用,而以云杉等针叶树的叶浸出液和叶粉培育的云杉,其生长较差。研究认为,橡树和水曲柳可作为培养人工云杉针阔混交林的重要搭配树种。     

提高CO_2浓度对两种亚热带树苗叶片水分状况的影响

鼎湖山季风常绿阔叶林的主要优势乔木树种黧蒴和荷木的幼苗 ,盆栽于自然光照和人工调节 CO2 浓度为 50 0μl· L- 1或空气 CO2 ( 340μl· L- 1)的气罩中 3个月 .在各自生长条件下测定 ,高 CO2 下生长的黧蒴和荷木叶片平均气孔导度分别降低 1 3%和2 0 % ,蒸腾速率下降 2 0 %和 1 8% ,水分利用效率提高 1倍以上 ,不同 CO2 浓度下的植物叶片气孔导度和蒸腾速率日进程曲线也有明显差异 .处理后将幼苗置于自然条件下观测其后效应 ,第 7d时处理间的气孔导度和蒸腾速率皆无明显差异     

长白山云冷杉针阔混交林主要树种空间分布及其关联性

应用点格局分析方法 O-ring函数,分析了长白山云冷杉针阔混交林主要树种以及各生长阶段的空间分布格局和空间关联性。结果表明:(1)林分整体、主要建群种冷杉、云杉和红松的径级分布呈倒"J"型分布,属于增长型种群。(2)林分整体、冷杉、色木槭在0—10 m小尺度上均呈聚集分布,其他尺度上以随机分布为主,云杉、红松和椴树在整个研究尺度上以随机分布为主。(3)冷杉和色木槭在较低龄级阶段小尺度上呈明显的聚集分布,较大尺度上呈随机分布或者均匀分布,冷杉聚集程度随着龄级增大而降低。(4)在冷杉、云杉、红松、椴树和色木槭5个树种组成的10个种对中,冷杉与红松、云杉与红松在小尺度0—10 m范围上以正相关为主;色木槭与冷杉、红松、椴树在小尺度0—5 m范围上主要以正相关为主;云杉和冷杉、椴树、色木槭在整个研究尺度上均以不相关为主。椴树和冷杉、色木槭在10—25 m尺度范围上以负相关为主。(5)幼龄层冷杉与乔木层冷杉在小尺度上呈显著负相关,与乔木层其他树种主要表现为不相关。     

提高CO2浓度对两种亚热带树苗生物量及叶片特性的影响

 广东鼎湖山季风常绿阔叶林的主要优势乔木树种荷木和黧蒴幼苗生长于自然光照和人工调节CO2浓度为500±50μl·L-1或空气CO2(350μl·L-1)的气罩中3个月。高CO2浓度下生长的黧蒴和荷木植株总干物质量分别增加26.6％和16.6%,根部增加量最大,地上部分所占的比例降低,根冠比上升,基径增大而株高降低。高CO2浓度下生长的叶片密度及比叶重增加,叶肉细胞间隙体积减少。单位干重的黧蒴叶片可溶性糖含量、全碳、磷、钾含量在高CO2浓度下稍为下降,果糖、葡萄糖、蔗糖、全氮、镁含量及N/C比明显降低。而全钙含量无明显变化。     

温带12个树种新老树枝非结构性碳水化合物浓度比较

非结构性碳水化合物(NSC)是树木存活的重要碳储备。以温带12个树种(红松、樟子松、红皮云杉、兴安落叶松、蒙古栎、春榆、水曲柳、胡桃楸、山杨、大青杨、白桦和紫椴)为对象,在不同物候期取样7次以比较新枝和老枝的NSC浓度的季节动态,分析新枝和老枝的可溶性糖和淀粉浓度的关系,探索引起树枝NSC种间差异的原因。结果表明:除了山杨和大青杨之外,其它树种的新枝和老枝NSC浓度具有相似的季节动态,且新枝NSC浓度普遍高于老枝。常绿树种发芽前老枝TNC(总非结构性碳水化合物,即糖和淀粉之和)浓度快速上升,发芽后TNC变化较小,秋季TNC略有回升。落叶树种展叶前多数树种老枝TNC浓度下降;完全展叶后新枝和老枝TNC浓度均逐渐升高;秋季新枝和老枝的TNC大量积累,在休眠季节部分淀粉转化为可溶性糖。所有树种的新老枝中可溶性糖和淀粉均具有显著的线性关系;而可溶性糖、淀粉和TNC在新枝和老枝之间也均有显著的相关性。除了红皮云杉、春榆(缺乏数据)和蒙古栎(夏季出现两次生长)之外,其它9个树种老枝的TNC浓度的季节平均值、最大值和储存能力均随枝长生长期的延长而显著下降,说明枝长生长期与TNC存储功能之间相关联。     

大气CO_2浓度升高对不同氮生长条件下的两种大型海藻光合作用的影响

以龙须菜和蛎菜两种大型海藻为试验材料,在室外自然条件下培养,设置常规CO2浓度(390μL·L-1)和高CO2浓度(800μL·L-1)空气两种通气条件、以及10和150μmol·L-1两种氮营养盐供应水平,以探讨大气CO2浓度升高对不同氮营养盐生长条件下海藻生长与光合特性的影响。结果表明:不管是高氮还是低氮的培养条件,大气CO2浓度升高都能促进这两种海藻的生长;在龙须菜中,这种生长促进作用在低氮培养条件下更高,而在蛎菜中这种生长促进作用在高氮培养条件下较高;短期海水中高CO2浓度能促进蛎菜和龙须菜的光合作用;长期高CO2浓度生长环境依然能维持龙须菜高的光合作用,但抑制蛎菜的光合作用。另外,不管培养液中CO2供应条件如何,氮加富均促进了龙须菜和蛎菜这两种海藻的光全和呼吸作用。     

不同CO2浓度下长白山3种树木幼苗的光合特性

选取长白山针叶树红松 (Pinuskoraiensis)、长白赤松 (Pinussylvestriformis)和阔叶树水曲柳(Fraxinusmandshurica)幼苗为研究对象 ,以开顶箱的方式控制CO2 浓度为 5 0 0和 70 0 μmol·mol-1,经过 3个生长季CO2 处理后 ,分别测定了 3个树种的 3年生幼苗在高浓度CO2 和大气CO2 浓度下的光合特性 .结果表明 ,前两个生长季高浓度CO2 处理增强了 3个树种幼苗的光合能力 ;不同树种在相同CO2 浓度下 ,最大净光合速率及光响应参数值不同 ;第 3个生长季 ,除 5 0 0 μmol·mol-1CO2 下生长的长白赤松外 ,各树种的幼苗在高浓度CO2 下并未发生“光合驯化”现象 ;最大净光合速率及光响应参数值随CO2 处理时间的延长有不同幅度的增减 ;高浓度CO2 改变了树木幼苗对强光和弱光的利用能力 .     

Effect of Elevated Carbon Dioxide Concentration on Photosynthesis of Seedlings of Two Woody Species in a Subtropical Forest

Photosynthetic response of seedlings of two evergreen trees dorminant in a subtropical forest to long-term elevated CO2 were studied. Pot seedlings of Castanopsis fissa (Champ.) Rehd. et Wils. and Schima superba Gardn. et Champ. were grown in semi-open chambers with ambient (350 μL · L-1) CO2 concentration under natural light from June to September, 1993. Net photosynthetic rate of the plants exposed to elevated CO2 increased by 79%～95% than that of the plants in ambient CO2 atmosphere. But no significant difference was observed when measurement was done at either CO2 concentration, 350 μL · L-1 or 500 μL · L-1 The Ph-CO2 concen/ration response curves of plants growing in elevated CO2 were higher than that of plants growing in ambient (350μL · L-1 CO2). In addition, the chlorophyll and carotenoid contents dropped slightly and stomatal conductance decreased obviously under elevated atmospheric CO2, while the ratios of chlorophyll a to b and carotenoid to chlorophyll were unaltered. The results indicated that downward acclimation of phetosynthesis did not appear in both plant species when they were grown under prolonged exposure to high (500 μL · L-1) atmospheric CO2.     

大气CO2浓度升高对香蕉光合作用及光合碳循环过程中叶氮分配的影响

生长在高CC2浓度(700±56μl     

CO2 浓度升高对两种沈阳城市森林树种光合特性的影响

利用开顶式气室, 研究了CO2浓度升高条件下城市森林主要树种油松(Pinus tabulaefomis)和银杏(Ginkgo biloba)主要光合特性的变化。结果表明, 整个生长季, CO2浓度升高(700 mmol.mol-1)条件下2树种叶片的净光合速率、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均接近或高于相应对照(自然CO2浓度)值, 但不同树种增加的幅度不同; 而2树种的叶绿素含量和Chl a/Chl b值对CO2浓度升高反应不一, 表现为CO2浓度升高条件下油松的叶绿素含量较对照值高, Chl a/Chl b值降低, 银杏的叶绿素含量为前期升高, 后期降低, Chl a/Chl b值变化与之正好相反, 说明城市森林组成树种对CO2浓度升高的响应具有复杂性。CO2浓度升高条件下, 两树种均未发生光合适应现象。     

高CO2浓度下4种豆科乔木种子萌发和幼苗生长

 本文研究了高CO2浓度(550×10-6±50×10-6)对4种豆科乔木的种子萌发和幼苗生长的影响,结果如下：(1)高CO2浓度能使光叶红豆种子萌发率提高12％,对其它种的萌发没有明显影响。(2)高CO2环境能增加4种幼苗根瘤数量,提高根瘤的固氮活性和根瘤中可溶性糖的含量。(3)在高CO2环境下生长的幼苗叶片净光合速率比对照CO2环境(约350×10-6)下生长的幼苗提高66.7％～105.9％。在高CO2浓度和对照CO2浓度下生长的幼苗,移至相同C02浓度下测定时,光合速率无明显的差异。高CO2环境下生长并测定的幼苗叶片暗呼吸速率和对照CO2浓度下生长并测定的幼苗的测值差异不大,前者较后者低5.58％～l0.55％。(4)在高CO2环境下生长的4种幼苗干物质比对照的增加29.79％～50.30％,根系增加量较大,根冠比略上升。幼苗的相对生长速率和单位叶率上升,而叶面积比率下降。(5)幼苗对高CO2环境的反应和种的生态特性有关。喜光的大叶合欢幼苗对高CO2环境的反应较大,喜光而具一定耐荫性的猴耳环幼苗次之,而耐荫的光叶红豆和茸荚红豆幼苗则较小。     

一种拟南芥突变体对高浓度CO2反应的研究

The study on the response of a mutant and a wild-type of Arabidopsis to 660 μl·L^-1 CO2 and ambient CO2 showed that under elevated CO2, the stomatal numbers of the mutant increased, while those of the wild-type de-creased. The chlorophyll content and NR (nitrate reductase) activity of the mutant increased, but those of the wild-type had no obvious response. The mutant was not reproductively mature after the continuous exposure to increased CO2 for five months. The results provided evidence of plant response to the changes of atmospheric CO2 concentration, and the clues to related studies on other plants.     

不同土壤水分条件下CO2浓度对禾谷缢管蚜种群的影响

利用开顶式熏气室研究了不同土壤水分条件下不同CO2浓度对禾谷缢管蚜种群的影响,以期对未来大气CO2浓度升高条件下不同降雨地区的小麦－蚜虫关系发展趋势做出蚜虫关系发展趋势做出初步预测,结果表明,随CO2浓度从350ul.L^-1上升至550ul.L^-1时,60％土壤水分下的种群增长最快;当CO2浓度从550ul.L^-1上升到700ul.L^-1时,60％和40％土亍水分下的种群增长相近,且高于80％土壤水分下的增长,据此可以认为,随大气CO2浓度升高,禾谷缢管蚜种群会持续增长,从目前至下世纪中叶的时间内可能是蚜种群增长最快的阶段,特别在干旱,半干旱地区禾谷缢管蚜种群增长幅度较大,小麦受受较重。     

Long-term growth of soybean at elevated [CO2] does not cause acclimation of stomatal conductance under fully open-air conditions

Accurately predicting plant function and global biogeochemical cycles later in this century will be complicated if stomatal conductance (g(s)) acclimates to growth at elevated [CO(2)], in the sense of a long-term alteration of the response of g(s) to [CO(2)], humidity (h) and/or photosynthetic rate (A). If so, photosynthetic and stomatal models will require parameterization at each growth [CO(2)] of interest. Photosynthetic acclimation to long-term growth at elevated [CO(2)] occurs frequently. Acclimation of g(s) has rarely been examined, even though stomatal density commonly changes with growth [CO(2)]. Soybean was grown under field conditions at ambient [CO(2)] (378 micromol mol(-1)) and elevated [CO(2)] (552 micromol mol(-1)) using free-air [CO(2)] enrichment (FACE). This study tested for stomatal acclimation by parameterizing and validating the widely used Ball et al. model (1987, Progress in Photosynthesis Research, vol IV, 221-224) with measurements of leaf gas exchange. The dependence of g(s) on A, h and [CO(2)] at the leaf surface was unaltered by long-term growth at elevated [CO(2)]. This suggests that the commonly observed decrease in g(s) under elevated [CO(2)] is due entirely to the direct instantaneous effect of [CO(2)] on g(s) and that there is no longer-term acclimation of g(s) independent of photosynthetic acclimation. The model accurately predicted g(s) for soybean growing under ambient and elevated [CO(2)] in the field. Model parameters under ambient and elevated [CO(2)] were indistinguishable, demonstrating that stomatal function under ambient and elevated [CO(2)] could be modelled without the need for parameterization at each growth [CO(2)].