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外源氮对沼泽湿地CH4和N2O通量的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
三江平原沼泽湿地受到大气沉降、地表径流、农业排水等外源氮素的输入,对湿地生态系统CH4和N2O通量有重要影响。采用野外原位施肥试验模拟外源氮输入,设0,60,120,240kgN•hm-2 4种试验处理,探讨外源氮对沼泽湿地CH4和N2O通量的影响。结果表明,外源氮促进了CH4和N2O排放。与对照处理比较,各施氮水平CH4平均排放通量分别增加了181%,254%和155%,N2O排放通量分别增加了21%,100%和533%。外源氮输入对CH4排放的季节变化形式影响不大,而N2O的季节变化形式随着氮输入表现出波动变化的趋势。不同施氮水平对CH4排放的促进作用与植物生长阶段和产CH4的微生物过程密切相关,N2O排放通量随氮输入量呈指数增加(R2=0.97,p<0.01)。外源氮通过影响湿地微生物过程来进一步影响CH4和N2O的排放。 相似文献
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中国森林生态系统土壤CO2释放分布规律及其影响因素 总被引:2,自引:0,他引:2
联合国气候框架公约的签署提升了人们对全球变暖、碳循环变化的关注。陆地生态系统在全球变暖格局下的地位与作用,尤其是土壤碳库对全球变暖格局的响应是全球变化研究的焦点。土壤CO2释放作为土壤-大气CO2交换的主要途径之一,也就成为各国生态学家研究的重点内容。在对我国森林生态系统CO2释放通量以及相关气候、生物等因子的资料进行收集、整理和分析的基础上,探讨了我国森林生态系统土壤CO2释放的分布规律,以及这种规律性分布的气候、生物影响因素。对于我国这样一个南北跨度大的国家,不同区域的森林生态系统土壤CO2释放通量间存在较大的差异,在全国尺度上,森林生态系统土壤CO2释放通量平均值为(1.79 ± 0.86) g C m-2 d-1,而且土壤CO2释放通量随着纬度增加逐渐降低。作为一个复杂的生态过程,土壤CO2释放受到生物、非生物因子或独立、或综合的影响。通过分析指出,在全国尺度上,年均温、降雨量、群落净生产力及凋落物量显著地影响森林土壤CO2释放通量。同时,也正是这些影响因子的纬度分布,导致了我国森林生态系统土壤CO2释放通量的纬度分布规律。作为衡量土壤CO2释放对温度敏感性的重要指标,计算了我国森林生态系统土壤CO2释放温度敏感性系数-Q10值,约为1.5,该值显著低于全球平均水平,2.0。 相似文献
3.
采用预设取样器和静态箱气相色谱法,对渗滤液灌溉条件下,土柱土壤不同深度剖面 N2O的浓度以及N2O和CO2的表面释放通量进行了监测.结果表明: 渗滤液灌溉可促进N2O的生成和释放,灌溉后24 h内土柱N2O的释放通量与表土下10 cm(r=0.944,P< 0.01)、20 cm(r=0.799,P<0.01)、30 cm(r=0.666,P<0.01)和40 cm(r=0.482,P<0.05)处所生成的N2O浓度呈显著相关,且相关程度依次递减.渗滤液灌溉还促进了CO2的释放,但N2O与CO2释放通量之间无显著相关性(P>0.05).渗滤液的灌溉负荷主要决定温室气体释放总量的强弱(N2O和CO2,以CO2当量计),灌溉负荷为6 mm·d-1条件下温室气体释放总量为灌溉负荷2 mm·d-1的3倍多.采用表土下20 cm处灌溉方式可比表土下10 cm处灌溉方式削减47%的温室气体释放总量.渗滤液灌溉土壤14 d内,N2O释放量约占温室气体释放总量的57.0%~91.0%. 相似文献
4.
森林生态系统土壤CO2释放随海拔梯度的变化及其影响因子 总被引:2,自引:0,他引:2
联合国气候框架公约的签署提升了人们对全球变暖、碳循环的关注。土壤CO2释放作为土壤-大气CO2交换的主要途径之一,成为了各国生态学家研究的重点内容。通过对1800~2155m海拔梯度上森林生态系统土壤CO2释放进行研究,揭示了较小空间尺度上土壤CO2释放的变化规律及其控制机制。在研究区域内,随着海拔梯度的增加,森林土壤CO2释放由(1.94±006) μmol m-2 s-1逐渐增加至(2.22±0.07) μ mol m-2 s-1。土壤温度、土壤水分、土壤有机碳(SOC)、全N、全P与土壤CO2释放呈显著正相关(n=14, P<0.05);土壤容重与土壤CO2释放速率呈显著负相关(n=14,P<0.05);土壤pH对土壤CO2释放影响不显著。作为一个复杂的生态学过程,环境因子及其交互作用对土壤CO2释放产生影响,为了减少因子共线性影响,逐步降低因子维数,采用主成分分析(PCA)揭示了土壤温度、土壤水分、SOC、全N、全P、容重6个因子的联合作用,其累积贡献率达到了57%以上;进一步运用逐步回归分析方法,探讨了影响土壤CO2释放沿海拔梯度分布的主导因子,结果表明土壤水分是研究区域森林生态系统土壤CO2释放沿海拔梯度变化的主导因子。 相似文献
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黔中地区不同植被类型土壤氧化亚氮的释放特征及影响因素 总被引:3,自引:0,他引:3
利用密闭箱-气相色谱法于2006—2007年对黔中地区退耕荒草地、灌丛、马尾松林和阔叶林土壤氧化亚氮的释放通量进行原位观测,初步研究了我国南方喀斯特地区不同植被类型土壤N2O释放量的季节变化.结果表明:除个别月份土壤表现为大气N2O的吸收汇,各观测点均为N2O的源,植被条件和土壤类型对土壤N2O的释放具有明显影响.退耕荒草地、灌丛N2O释放量具有明显的季节变化规律, 春夏季节高于秋冬季节,通量范围分别在-20.7~103.0 μg N·m-2·h-1和 -33.0~67.3 μg N·m-2·h-1.马尾松林、阔叶林春季土壤N2O释放量最高,其他季节变化规律不明显,通量范围分别在-5.3~35.0 μg N·m-2·h-1和-14.4~152.8 μg N·m-2·h-1.相关性分析表明,土壤水分与N2O释放通量显著负相关,是影响土壤N2O释放通量季节变化的主要驱动因素.温度通过影响土壤水分而间接影响土壤N2O的释放通量. 相似文献
6.
该试验采用开顶式气室(Open top chambers)装置,在两种大气NH3浓度水平(大气背景浓度值为10 nl•L-1和高NH3浓度1 000 nl•L-1)和两种 供氮介质水平(高供氮介质和低供氮介质)下,对两种氮效率玉米(Zea mays)基因型(‘氮高效5号’(NE5)和‘氮低效四单19’(SD19))的叶绿素 指标值(SPAD值)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs )、生物量和根冠比等生物学和生理学指标进行了测定。结果表明,大气NH3浓度升高对两种 氮效率玉米基因型各生理指标有显著影响(p<0.05)。与大气背景NH3浓度相比,当大气NH3浓度为1 000 nl•L-1 时,生长在高供氮介质中‘氮 高效5号’的SPAD值、Pn和Gs分别降低7.0%、14.0%和6.5%,而‘氮低效四单19’的对应指标分别降低9.0%、11.0%和6.9%;生长在低供氮介质 中的两种氮效率玉米基因型各生理指标均显著增加(p<0.05):‘氮高效5号’的SPAD值、Pn和Gs分别增加5.7%、7.1%和17%,‘氮低效四单19’ 的对应指标分别增加7.0%、11.0%和22.0%。高供氮介质中NH3浓度升高对氮低效基因型玉米冠层生物 量抑制作用小于对氮高效基因型玉米的抑 制效应,而低供氮介质中NH3浓度升高对氮高效基因型玉米冠部的促进作用显著高于对氮低效基因型玉米的促进作用(p<0.05);两种大气NH3营 养下玉米根冠比的变化与采样时期有关。说明从大气中吸收NH3有利于改善生长在低供氮介质上玉米的氮素营养状况,而且对氮低效基因型玉米 的促进作用比对氮高效基因型玉米更加显著。 相似文献
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以砂培菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗作为试验材料,分别进行不同浓度NaCl (50、 100、150、200、250 mmol•L-1)和Na2CO3 (25、50、 75、100、125 mmol•L-1)胁迫处理,以1/2全营养液作为对照,处理7 d后研究NaCl和Na2CO3胁迫处理对菊芋幼苗叶片光合作用及叶绿素动力学 参数的影响。结果表明:1)在NaCl处理下,当浓度小于150 mmol•L-1时,增加了菊芋的叶绿素含量、净光合速率(Net photosynthetic rate, Pn)和气孔导度(Stomatal conductivity, Gs),对荧光参数PSⅡ的电子传递情况( Fm/Fo)、PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子效率 (Actual quantum yield of PSⅡ under actinic irradiation,φPSⅡ)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient, qP)和非 光化学猝灭系 数(Non-photochemical quenching coefficient, NPQ)没有显著影响,随着浓度的增加,各项生理指标与对照相比除了NPQ显著 增加,其余均显著降低;2)在Na2CO3胁迫处理下,随着Na2CO3浓度的增加,与对照相比菊芋幼苗叶绿素含量、Pn、Gs以及叶绿素a荧光诱导动力 学参数Fm/Fo、Fv/Fm、φPSⅡ和qP均显著降低,NPQ显著增加;3)就NaCl和Na2CO3相比而言,在相同Na+浓度情况下,处于Na2CO3胁迫下的菊芋 幼苗的叶绿素含量、Pn、Gs以及叶绿素a荧光诱导动力学参数Fm/Fo、Fv/Fm、φPSⅡ和qP下降幅度和NPQ的增加幅度均显著大于NaCl,这说明 NaCl和Na2CO3胁迫均对菊芋幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na+浓度情况下,Na2CO3的伤害程度大于NaCl。由此说明菊芋对盐的忍耐程度高 于碱。 相似文献
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东北地区森林生态系统因其面积大,碳贮量高而在本地区和我国碳平衡中占有重要的地位。土壤表面CO2通量(RS)作为陆地生态系统向大气圈释放的主要CO2源,其时空变化直接影响到区域碳循环。该研究采用红外气体分析法比较测定我国东北东部次生林区6个典型的森林生态系统的RS及其相关的土壤水热因子,并深入分析土壤水热因子对RS的影响。研究结果表明:影响RS的主要环境因子是土壤温度、土壤含水量及其交互作用,但其影响程度因生态系统类型和土壤深度而异。包括这些环境因子的综合RS模型解释了 67.5%~90.6%的RS变异。在整个生长季中,不同生态系统类型的土壤温度差异不显著 ,而土壤湿度的差异显著(α= 0.05)。蒙古栎(Quercus mongolica)林、红松(Pinus koraiensis)林、 落叶松(Larix gmelinii)林、硬阔叶林、杂木林和杨桦(Populus davidiana_Betula platyphylla)林的RS变化范围依次为:1.89~5.23 µmol CO2•m-2•s-1,1.09~4.66µmol CO2•m-2•s-1,0.95~3.52µmol CO2•m-2•s-1,1. 13~5.97µmol CO2•m-2•s-1,1.05~6.58µmol CO2•m-2•s-1和1.11~5.76µmol CO2•m-2•s-1。RS的季节动态主要受土壤水热条件的驱动而呈现单峰曲线,其变化趋势大致与土壤温度的变化相吻合。Q10从小到大依次为:蒙古栎林2.32,落叶松林2 .57,红松 林2.76,硬阔叶林2.94,杨桦林3.54和杂木林3.55。Q10随土壤湿度的升高而增大;但超过 一定的阈值后,土壤湿度对Q10起抑制作用。该研究结果强调对该地区生态系统 土壤表面CO2通量的估测应同时考虑土壤水热条件的综合效应。 相似文献
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在深圳市内伶仃岛薇甘菊危害的不同群落生境中,设立9块样地81个小样方,用森草净(即70%嘧碘降水溶性粉剂)杀灭样地中的薇甘菊施量为0.0001~0.02 g•m-2,结果表明:各浓度的森草净杀灭效果均较好,杀灭率随着用药量的增加而提高;在坡地和溪谷生境中,森草净用药量分别为0.05~0.1 g•m-2、>0.2 g•m-2能较彻底地杀灭薇甘菊。应用HPLC法检测样地土壤中嘧磺隆残留量,溪谷土壤中嘧磺隆半衰期C=C0•e-0.083T, T1/2=8.4,施药后37 d消解95.9%,坡地高浓度级半衰期C=C0•e-0.046T, T1/2=15.1 d,施药后37 d消解85.0%,坡地低浓度级半衰期C=C0•e-0.090T, T1/2=7.7 d,施药后15 d消解742%。不同浓度森草净处理样地,施药后7、15、37 d均可检测到嘧磺隆,并且含量越来越小,但施药后68 d的土样,均未检测到嘧磺隆的存在。 相似文献
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模拟稻田土壤在加入不同量的(NH4)2SO4和双氢按(DCD)抑制剂的溶液后先进行淹水培养,然后让土壤自然蒸发变干,直至土壤产生裂缝到裂缝稳定,最后在裂缝稳定后的复水的连续培养试验。通过模拟对土壤进行复杂的、动态的水分含量变化过程中试验,探讨双氢胺抑制剂对其N2O释放的影响。每天监测土体释放的N2O通量,以及渗漏液中溶解的N2O浓度和pH值。这些监测结果表明:在相同的水分管理条件下,土壤中没有氮肥加入,只有DCD加入的A处理释放N2O气体最少,其平均释放通量为340.91μgm^-2h^-1;土壤中有高剂量的氮肥和DCD加入的E处理释放N2O最多,其平均释放通量为9280.23μgm^-2h^-1。裂缝产生稳定后的复水能减少N2O向空气中的释放。渗漏液中的N2O浓度都是过饱和的。当土壤中肥料(NH4)2SO4加入量(每千克土壤中外加N≤3g)相对较少的情况下,DCD抑制剂能抑制裂缝产生过程中的N2O释放;当土壤中肥料(NH4)2SO4加入量(每千克土壤中外加N≥6g)相对较多的情况下,DCD抑制裂缝产生过程中的N2O释放效果不明显。此外还得出(NH4)2SO4和DCD的加入量比是10:1时,其抑制N2O排放的效果比(NH4)2SO4和DCD的加入量比分别是10:1.5和10:2要好。土体释放的N2O通量和渗漏液中溶解的N2O浓度之间不存在相关性,土体释放的N2O通量和渗漏液中的pH值之间也不存在相关性。但是渗漏液中的N:O浓度和pH值之间存在显著的正线性相关关系。 相似文献
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Xu P Yang Y Zhang Z Chen W Zhang C Zhang L Zou S Ma Z 《Journal of experimental botany》2008,59(6):1375-1381
Alterations of mitochondrial-encoded subunits of the FoF1-ATPsynthase are frequently associated with cytoplasmic male sterility(CMS) in plants; however, little is known about the relationshipof the nuclear encoded subunits of this enzyme with CMS. Inthe present study, the full cDNA of the gene TaFAd that encodesthe putative FAd subunit of the FoF1-ATP synthase was isolatedfrom the wheat (Triticum aestivum) fertility restorer 2114for timopheevii cytoplasm-based CMS. The deduced 238 amino acidpolypeptide is highly similar to its counterparts in dicotsand other monocots but has low homology to its mammalian equivalents.TaFAd is a single copy gene in wheat and maps to the short armof the group 6 chromosomes. Transient expression of the TaFAd–GFPfusion in onion epidermal cells demonstrated TaFAd's mitochondriallocation. TaFAd was expressed abundantly in stem, leaf, anther,and ovary tissues of 2114. Nevertheless, its expression wasrepressed in anthers of CMS plants with timopheevii cytoplasm.Genic male sterility did not affect its expression in anthers.The expression of the nuclear gene encoding the 20 kDa subunitof Fo was down-regulated in a manner similar to TaFAd in theT-CMS anthers while that of genes encoding the 6 kDa subunitof Fo and the subunit of F1 was unaffected. These observationsimplied that TaFAd is under mitochondrial retrograde regulationin the anthers of CMS plants with timopheevii cytoplasm. Key words: CMS, FAd subunit, FoF1-ATP synthase, retrograde regulation, wheat
Received 8 October 2007; Revised 9 January 2008 Accepted 28 January 2008 相似文献
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To evaluate the variations of CO2 and CH4 emissions from FACE (free-air CO2 enrichment, F) soils three years after rice-wheat rotation FACE treatment, incubation experiments in the laboratory with laboratory and elevated CO2 concentration (1000 μl L?1) were carried out under flooded conditions at 25°C. Results show that soil organic carbon is increased by 11% after exposure to FACE treatment for three years. The results indicate that at laboratory and elevated CO2, the cumulative CO2 emissions from FACE soils are 35% and 22% higher than those from the ambient soils, whereas the cumulative CH4 emissions from FACE soils are 2.6 and 2.3 times that of ambient soils. Thus, there is a larger ratio of cumulative emissions of CH4 to CO2 in the soil F. The elevated CO2 concentration during the incubation stimulates the cumulative CO2 emission significantly, but its stimulation on CH4 emission is not statistically significant. The results indicate that the elevated atmospheric CO2 concentration stimulates the turnover rates of soil organic matter, with a net increase in soil organic matter content, and alters the CH4/CO2 ratio. 相似文献
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Changes in CH4 and CO2 emissions from soils under flooded conditions after being exposed to FACE (free-air CO2 enrichment) for three years
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To evaluate the variations of CO2 and CH4 emissions from FACE (free-air CO2 enrichment, F) soils three years after rice-wheat rotation FACE treatment, incubation experiments in the laboratory with laboratory and elevated CO2 concentration (1000 μl L?1) were carried out under flooded conditions at 25°C. Results show that soil organic carbon is increased by 11% after exposure to FACE treatment for three years. The results indicate that at laboratory and elevated CO2, the cumulative CO2 emissions from FACE soils are 35% and 22% higher than those from the ambient soils, whereas the cumulative CH4 emissions from FACE soils are 2.6 and 2.3 times that of ambient soils. Thus, there is a larger ratio of cumulative emissions of CH4 to CO2 in the soil F. The elevated CO2 concentration during the incubation stimulates the cumulative CO2 emission significantly, but its stimulation on CH4 emission is not statistically significant. The results indicate that the elevated atmospheric CO2 concentration stimulates the turnover rates of soil organic matter, with a net increase in soil organic matter content, and alters the CH4/CO2 ratio. 相似文献
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以光核桃(Prunus mira)幼苗为材料, 通过控制根系温度研究了根系温度变化与叶片脱落酸(ABA)的关系及其对光合机构热稳定性的影响。结果表明: 1)环境高温(37和40 ℃)胁迫下保持根系温度适宜((25±2) ℃)时, 幼苗叶片相对含水量(Relative water content, RWC)下降较少, 但叶片ABA含量低, 超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性低, 过氧化氢(H2O2)含量和膜质过氧化水平(丙二醛(Malondialdehyde, MDA)浓度)提高, 最大光化学效率(Fv/Fm)下降程度较大; 2)而同等环境高温(37和40 ℃)条件下根系温度逐步升高时, 幼苗叶片RWC降低, 叶片ABA含量增加, SOD、APX、POD、CAT活性高, H2O2含量高, MDA生成量低, Fv/Fm降低程度较小。与37 ℃相比, 40 ℃处理条件下各生理指标变化趋势相似, 但差异加大。因此认为: 高温胁迫条件下, 根系温度适宜时RWC高, 但导致光合机构伤害较重; 根系感受高温胁迫能够增加叶片ABA含量, 有助于保护光合机构、提高光合机构的抗热性。 相似文献
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硝酸镧对碱胁迫下黑麦草幼苗生长和光合生理的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
在150 mmol·L-1 NaHCO3胁迫下,研究了不同浓度硝酸镧对黑麦草幼苗生长的影响及其对叶片光合生理响应的调节作用。结果表明,叶面喷施低浓度硝酸镧(0.05 mmol·L-1)预处理显著减小了碱胁迫下黑麦草幼苗生物量、叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、叶绿体希尔反应、光合电子传递、光合磷酸化、Mg2+ ATP酶、RuBP羧化酶活性和光合效率的下降幅度,却对光呼吸调节酶乙醇酸氧化酶活性无明显影响。而高浓度硝酸镧(0.5 mmol·L-1)预处理不仅对碱胁迫没有缓解作用,反而加重了碱胁迫伤害。因此,适宜浓度硝酸镧可以通过改善光合功能从而缓解碱胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用。 相似文献
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人细胞质硫氧还蛋白(hTrx1)在抗氧化和氧化还原调控中起重要作用.如果静脉注射重组hTrx1,动物抗氧化能力将增高.近年来,随着人们对氧化还原调控的关注,hTrx1需求不断增加.为了快速获得高纯度重组hTrx1,N末端亲和标签,如组氨酸标签(His-tag)和谷胱甘肽S-转移酶标签(GST-tag),被用于hTrx1亲和纯化.带N末端标签的hTrx1融合蛋白在实验中用的越来越多.但N末端延长是否会影响hTrx1特性尚不清楚.我们构建与优化了hTrx1原核表达质粒,在大肠杆菌中高效表达了含天然N末端、带His-tag或带GST-tag的3种重组hTrx1.纯化蛋白在SDS-PAGE上呈现1条带,对应的分子量分别为12kD、17kD及38kD.在无氧化剂存在时,它们催化胰岛素还原的能力不分仲伯.当有H2O2存在时,天然N末端hTrx1通过形成可逆二聚体,对H2O2表现出较强的耐受性;而N末端亲和标签有干扰二聚体形成,使hTrx1对H2O2耐受性降低的作用,其中GST-tag干扰作用明显大于His-tag.此外,体内重要的氧化还原对GSH/GSSG,有增进hTrx1及其还原酶催化NADPH氧化的作用,N末端亲和标签可明显扩大GSH/GSSG的这种作用.我们分析了N末端亲和标签对hTrx1活性影响的可能机理. 相似文献
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The distribution of selection coefficients of new mutations is of key interest in population genetics. In this paper we explore how codon-based likelihood models can be used to estimate the distribution of selection coefficients of new amino acid replacement mutations from phylogenetic data. To obtain such estimates we assume that all mutations at the same site have the same selection coefficient. We first estimate the distribution of selection coefficients from two large viral data sets under the assumption that the viral population size is the same along all lineages of the phylogeny and that the selection coefficients vary among sites. We then implement several new models in which the lineages of the phylogeny may have different population sizes. We apply the new models to a data set consisting of the coding regions from eight primate mitochondrial genomes. The results suggest that there might be little power to determine the exact shape of the distribution of selection coefficient but that the normal and gamma distributions fit the data significantly better than the exponential distribution. 相似文献
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高等植物大多为C3植物, C4植物和景天酸代谢(Crassulacean acid metabolism, CAM)植物是由C3植物进化而来的。C4途径的多源进化表明, 光合途径由C3途径向C4途径的转变相对简单。该文分析研究了植物光合途径的进化前景, 指出C4植物是从C3植物进化而来的高光效种类, 且地质时期以来降低的大气CO2浓度和升高的大气温度以及干旱和盐渍化是C4途径进化的外部动力。C3植物的C4途径的发现说明植物的光合途径并非是一成不变的, C3和C4植物的光合特征具有极大的可塑性, 某些环境的变化会引起植物光合途径在C3和C4途径之间转变。C3植物具有的C4途径是环境调控的产物, 是对逆境的适应性进化结果, 因而光合途径的转变也适用于干旱地区植被的适应性生存机理研究。该文还利用国外最新的C4光合进化模型介绍了植物在进化C4途径中所经历的7个重要时期(从分子基础到形态基础、结构基础, 再到物质代谢水平、光合酶活水平, 直到C3和C4途径协调运转时期, 最后达到形态与功能最优化阶段), 并结合全球气候变化的特点对国内外相关领域的研究进行了分析, 总结了植物光合途径的适应性转变和进化的研究成果, 为今后的相关工作提出建议。 相似文献