华北平原玉米叶片光合及呼吸过程对实验增温的适应性

利用典型农田生态系统的原位实验增温平台,探讨我国华北平原重要农作物玉米叶片光合及呼吸过程对实验增温的适应性,并深入分析其产生适应性的原因和机理。研究结果显示,实验增温使玉米叶片净光合速率(A_n)显著升高(P0.001),同时增温也导致A_n的最适温度(T_(opt))升高1.56℃;相似地,实验增温也同样导致了光合作用过程中最大电子传递速率(J_(max))显著增加(P0.001),并且其最适温度(T_(opt))升高了1.45℃,但并没有对最大羧化反应速率(V_(cmax))及其温度敏感性(Q_(10))产生显著的影响(P0.05)。然而,实验增温却显著降低了玉米叶片的暗呼吸速率(R_d)及其Q_(10)值(P0.05)。另外,研究结果还显示实验增温没有对R_d/A_g和J_(max)/V_(cmax)产生显著的影响(P0.05)。此外,尽管实验增温显著提高了玉米叶片的蒸腾速率(T_r),但却并没有显著改变叶片的气孔导度(G_s)及水分利用效率(WUE)。研究结果表明,玉米可以通过调控叶片光合及呼吸等关键生理过程的最适温度对增温产生一定的适应性。然而,尽管玉米能够在叶片尺度上做出调整来适应增温环境,但这种适应能力却十分有限,以至于未来气候变暖仍可能会对华北平原玉米的生长发育过程和粮食产量造成一定的影响。     

高温对北高丛蓝莓叶片气体交换及叶绿素荧光参数的影响

以2年生北高丛蓝莓(Vaccinium corymbosum L.)3个优良品种"蓝丰"、"公爵"和"布里吉塔"的苗木为实验材料,利用人工气候箱控制生长温度,探讨不同温度处理对北高丛蓝莓叶片气体交换和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着温度升高,3个品种叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)均先升高后降低,最大值随品种的不同而发生变化;3个品种的细胞间CO_2浓度(C_i)均一致性地呈现相反的变化趋势,30和35℃高温使Ci降低,而40℃高温又导致了Ci升高;相对电导率和叶绿素荧光参数F_v/F_m的测定结果表明,30和35℃高温对北高丛蓝莓叶片结构和功能的影响非常有限,40℃高温却导致其细胞膜结构的破坏;40℃高温对光系统Ⅱ反应中心及其电子传递链的结构造成了不可逆的严重损伤;不同北高丛蓝莓品种的抗高温能力存在很大差异,"布里吉塔"最强,"蓝丰"次之,"公爵"最弱。研究结果有助于深入理解温度对北高丛蓝莓产生影响的潜在机理,为蓝莓耐高温品种选育和引种工作提供理论依据。