| 不同天气水稻光合日变化对大气CO2浓度和温度升高的响应——FACE研究 |
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| 引用本文： | 袁嫚嫚,朱建国,刘钢,王伟露.不同天气水稻光合日变化对大气CO2浓度和温度升高的响应——FACE研究[J].生态学报,2018,38(6):1897-1907. |
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| 作者姓名： | 袁嫚嫚 朱建国 刘钢 王伟露 |
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| 作者单位： | 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室;安徽省农业科学院土壤肥料研究所安徽省养分循环与资源环境省级实验室;中国科学院大学; |
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| 基金项目： | 基金委国际（地区）合作与交流项目（31261140364）；科技部国际合作与交流项目（2010DFA22770） |
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| 摘 要： | 人类活动导致大气二氧化碳浓度(CO_2)升高、全球气候变暖和光合有效辐射(PAR)降低,影响着绿色作物的光合作用。为了明确高CO_2浓度、高温和低PAR对水稻光合日变化特征的影响,利用中国稻田开放空气CO_2浓度升高系统(free air CO_2enrichment,FACE),以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol/mol)、环境温度和增高温度(增1—2℃)交互的4个处理,从9:00到17:00每隔1h测定了阴天和晴天水稻的光合作用,研究了不同天气对水稻光合日变化对大气CO_2浓度和温度升高的响应。观察到不同天气条件下水稻光合日变化的不同特征,晴天Pn为双峰曲线,发生了光合"午休",阴天未发生。结果表明,高CO_2浓度显著提高了水稻Pn,温度升高有降低水稻Pn趋势,CO_2浓度增加200μmol/mol对水稻光合作用的促进效应远大于增温1—2℃对其的抑制效应。高CO_2浓度显著增加了水稻胞间CO_2浓度(Ci),降低了水稻蒸腾速率(Tr),平均降幅为10.8%—22.0%。高温有降低Ci的趋势,增加了Tr,平均增幅达5.0%—13.5%。晴天比阴天增加了水稻Tr,平均增幅为9.8%—31.2%。CO_2浓度和温度同时升高显著降低了水稻气孔导度(Gs)。这些结果说明CO_2浓度、温度和PAR对水稻水分利用率(WUE)产生综合影响。阴天PAR比晴天平均低53.3%,阴天水稻Pn比晴天显著低,平均降幅达37.1%—72.0%。与对照比较,高CO_2浓度处理,较高PAR(晴天)条件下水稻Pn的增幅(38.6%—58.4%)显著大于较低PAR(阴天)条件下水稻Pn的增幅(21.6%—38.8%),这一现象值得关注和深入探讨。研究结果表明,评估气候变化对水稻生产的影响,需同时考虑未来大气CO_2浓度和温度升高以及PAR下降的因素及其相互作用。
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| 关 键 词： | CO2 温度 光合有效辐射 光合日变化 水稻 |
| 收稿时间： | 2017/1/23 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/10/26 0:00:00 |
Response of diurnal variation in photosynthesis to elevated atmospheric CO2 concentration and temperature of rice between cloudy and sunny days: a free air CO2 enrichment study |
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| YUAN Manman,ZHU Jianguo,LIU Gang and WANG Weilu.Response of diurnal variation in photosynthesis to elevated atmospheric CO2 concentration and temperature of rice between cloudy and sunny days: a free air CO2 enrichment study[J].Acta Ecologica Sinica,2018,38(6):1897-1907. |
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| Authors: | YUAN Manman ZHU Jianguo LIU Gang and WANG Weilu |
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| Institution: | State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;Laboratory of Nutrient Cycling, Resources and Environment of Anhui, Institute of Soil and Fertilizer, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China,State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China,State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China and State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | CO2 temperature photosynthetically active radiation diurnal variation photosynthesis rice |
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