模拟酸雨对油菜(Brassica napus L.)生长、产量及品质的影响

以油菜为供试材料,通过田间试验方法研究了酸雨对农作物生长、产量及品质的胁迫效应.研究结果表明,模拟酸雨胁迫对油菜的生长发育有较大的影响,具体表现为株高、叶面积生长受抑,叶单面鲜重明显降低,且在pH3.1时开始出现外观上的可见伤害;产量的分析结果表明,pH4.1可作为酸雨对油菜产量的影响阈限;品质特征指标分析结果表明,酸雨胁迫会导致油菜粗脂肪含量降低,使可溶性糖含量减少,而且随着酸度增强,粗脂肪与可溶性糖降低幅度越大;酸雨胁迫对可溶性蛋白质的影响阈限在pH5.1与pH4.1之间,对游离氨基酸总量的影响阈限在pH4.1与pH3.1之间,而对还原性糖、总酸度的影响阈限则在pH3.1与pHl.5之间,但以上各指标的确切阈值及酸雨对其影响的具体机理还有待进一步研究.     

不同pH模拟酸雨对冬小麦籽粒营养品质的影响

在大田试验条件下研究了不同pH模拟酸雨对冬小麦籽粒氨基酸、蛋白质、可溶性糖、还原糖、淀粉以及总酸度的胁迫效应,以期为防治我国农作物的酸雨灾害提供基础理论依据。结果表明,pH≤4.5酸雨处理会抑制总游离氨基酸的合成,且酸度越强,抑制越明显。蛋白质(可溶性蛋白质、总蛋白)含量随着酸雨酸度的增强逐步下降,且在极酸性条件下降低较明显。pH≤4.5酸雨处理对可溶性糖的合成会有较强的抑制作用。pH≤2.5时还原糖的合成明显受抑。随着酸雨酸度的增强,总酸度和酸糖比均表现出先增加后下降的变化趋势,且在pH=3.5处达到最大值。pH≤3.5酸雨处理显著抑制淀粉的合成,且对支链淀粉的影响较明显,致使淀粉支/直比下降。     

太阳辐射减弱对冬小麦旗叶光合速率的影响

以冬小麦扬麦13号为供试材料,设计了15%(T15)、20%(T20)、40%(T40)、60%(T60)和100%(CK)自然光5个处理,在大田条件下研究了模拟太阳辐射减弱对冬小麦旗叶光合速率日变化及其影响因素的影响.结果表明:太阳辐射减弱显著提高了冬小麦叶绿素和叶黄素含量,降低了光合速率(Pn).不同辐射减弱条件下冬小麦Pn日变化差异较大,日最高值表现为CK＞60%自然光＞40%自然光＞20%自然光＞15%自然光,其中CK呈双峰曲线变化,有明显的"午休"现象,其他各处理均呈单峰型曲线变化,"午休"现象不明显,但峰值出现时间滞后.相关分析表明,太阳辐射减弱是影响Pn日变化的主导因子,但其他因子也显著影响Pn.与CK相比,60%和40%自然光处理中光合有效辐射(PAR)、叶温(T1)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与Pn均呈显著正相关,表明上述因子对Pn有正效应;冬小麦叶片胞间二氧化碳浓度(Ci)和气孔导度限制值(Ls)在60%和40%自然光处理中与Pn呈显著负相关,但在20%和15%自然光处理中与Pn呈显著正相关,说明太阳辐射强度高于40%自然光时Ci和Ls对Pn有负效应,太阳辐射强度低于40%自然光时则为正效应.     

鼎湖山针阔叶混交林CO2浓度及通量变化特征

该研究采用珠三角典型森林植被生态系统的鼎湖山南亚热带常绿阔叶林通量观测站2012年CO2通量资料和气象资料,分析了CO2通量、净生态系统CO2交换量及CO2浓度的变化特征,及其与气象因子的关系。结果表明:(1) CO2浓度日变化呈“一峰一谷”变化形态,在夜间或日出前后出现最大值,在午后到达最小值; CO2通量日变化呈“单谷”曲线,在白天中午前后到达最小值(负值),夜间和早晨较高(正值)。(2) CO2通量季节平均值的高低依次为春季夏季冬季秋季,CO2浓度季节平均值的高低次序则为冬季春季秋季夏季,即非生长季高于生长季节,这可能与植物物候的季节变化所引起的CO2源汇强度改变有关。(3) 2012年鼎湖山森林生态系统的CO2年均浓度为664.7 mg·m-3,CO2通量年均值为-0.079 mg·m-2·s-1,NEE为-611 g C·m-2·a-1,表明鼎湖山针阔叶混交林近年来处于快速生长过程中,具有较强的碳汇功能。(4) CO2通量及浓度与气温、饱和水气压差均成显著负相关关系,其中CO2浓度与气温的相关性最高,其次为饱和水汽压差,表明气温和饱和水汽压差是影响CO2浓度和通量的关键气象因子。受人类活动及气候变化的影响,近年来鼎湖山森林生态系统的碳汇功能有所增强。     

太阳辐射减弱条件下冬小麦光合作用和干物质生产的模拟

为了深入了解太阳辐射减弱对冬小麦光合作用及产量的影响,在大田试验条件下设置了自然太阳总辐射(CK)、60%CK、40%CK、20%CK和15%CK5个太阳辐射处理组,同时测定了太阳辐射变化对不同生育期冬小麦光合作用及干物质生产的影响。在此基础上,对单叶光合速率、生理年龄、温度、CO2和叶面积指数等因子的影响函数进行了修订,建立了反映太阳辐射变化对冬小麦光合作用和干物质生产影响的作物生长模型。结果表明:该模型能较好地反映太阳辐射减弱条件下冬小麦光合速率和干物质生产的变化,其中光合速率和总干物质质量的平均相对误差分别为4.1%和8.3%,在水肥充足条件下,与对照CK相比,60%～15%CK处理的冬小麦光合速率和总干物质质量分别下降了23%～48%和35%～57%。     

模拟硫酸型、硝酸型及其混合型酸雨对油菜生理特性、生长和产量的影响

为了了解我国酸雨污染由硫酸型向硫-硝酸复合型转变所引起的环境效应,以油菜(Brassicanapus)为供试材料,在大田试验条件下,系统研究了模拟硫酸型(SAR)、硝酸型(NAR)及其混合型(MAR)酸雨对农作物生理特性、生长和产量的影响。结果表明,3种酸雨胁迫均能抑制油菜生理、生长和产量形成,但不同类型的酸雨间的抑制效应存在差异。当pH≤4.1时,SAR、NAR、MAR能破坏油菜叶质膜系统、降低光合色素含量及光合速率,从而抑制作物的光合作用;当pH≤3.1时,油菜叶面积减小,叶受害百分率明显增加。pH=4.1可作为酸雨对油菜产量的影响阈值。在pH=7.0–1.5的酸度范围内,油菜叶片膜透性、丙二醛含量、叶受害百分率表现为NARMARSAR,光合速率、光合色素含量、叶面积及产量则表现出SARMARNAR的变化特征。当pH4.1时,3种酸雨处理间差异均不明显,pH≤3.1时,3种酸雨间的胁迫效应差异显著增加(p0.05),且酸度越强,差异越大,其变化趋势为NARMARSAR。说明NAR和MAR胁迫对油菜生理、生长及产量的抑制较大。     

模拟酸雨对小麦叶片同化物、生长和产量的影响

以小麦为材料，通过大田试验研究了模拟酸雨对小麦生长和产量的胁迫效应.结果表明：酸雨胁迫对小麦产量有较大影响，当酸雨pH≤3.5时显著低于对照（P＜0.01）；当pH≤ 2.5时，小麦株高明显变矮，叶片外观出现明显的受害症状，当pH≤3.5时，叶面积和比叶 鲜质量显著降低.酸雨胁迫下，小麦叶片叶绿素a、b和类胡萝卜素含量都明显降低，但对叶绿素a的影响更显著.酸雨胁迫导致小麦叶片可溶性糖和还原糖的合成受抑，当pH≤3.5时， 受抑作用较强，且酸度越高，影响越大；酸雨胁迫下，小麦叶片的总游离氨基酸和可溶性蛋白质含量均随着酸雨酸度的增加而降低，并分别在pH≤3.5和pH≤4.5时显著低于对照（P＜0.05）.