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大气CO2和O3浓度升高对汕优63生长动态、物质生产和氮素吸收的影响
引用本文:赵轶鹏,邵在胜,王云霞,宋琪玲,王余龙,杨连新. 大气CO2和O3浓度升高对汕优63生长动态、物质生产和氮素吸收的影响[J]. 生态学报, 2015, 35(24): 8128-8138
作者姓名:赵轶鹏  邵在胜  王云霞  宋琪玲  王余龙  杨连新
作者单位:扬州大学, 江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点, 粮食作物现代产业技术协同创新中心, 扬州 225009;江苏徐淮地区徐州农业科学研究所, 徐州 221121,扬州大学, 江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点, 粮食作物现代产业技术协同创新中心, 扬州 225009,扬州大学, 江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点, 粮食作物现代产业技术协同创新中心, 扬州 225009;扬州大学, 环境科学与工程学院, 扬州 225009,扬州大学, 江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点, 粮食作物现代产业技术协同创新中心, 扬州 225009,扬州大学, 江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点, 粮食作物现代产业技术协同创新中心, 扬州 225009,扬州大学, 江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点, 粮食作物现代产业技术协同创新中心, 扬州 225009
基金项目:国家自然科学基金项目(31371563,31171460,31071359);江苏省高校自然科学重大基础研究项(11KJA210003);江苏高校优秀科技创新团队和江苏省高校优势学科建设工程项目资助
摘    要:大气二氧化碳(CO_2)和近地层臭氧(O_3)浓度升高将极大地改变作物的生长环境,进而影响作物包括主要粮食作物的生产力。利用自然光气体熏蒸平台,设置室外对照(Ambient)、室内对照(CK,实时模拟室外环境)、高浓度CO_2(Ambient CO_2+200μmol/mol)、高浓度O_3(Ambient O_3的1.6倍)、高浓度CO_2+O_35个处理,研究大气组分变化对敏感水稻汕优63生长动态、物质生产及氮素吸收的影响。结果表明,室外对照和室内对照水稻的多数测定指标无显著差异。与CK相比,O_3处理使水稻生育中后期株高和分蘖数明显下降,且随时间推移降幅逐渐增加,最大降幅分别达21%和15%,但CO_2处理使水稻生育中后期株高和分蘖数明显增加,最大增幅分别为5%和18%,CO_2+O_3处理使水稻株高最大下降为7%,但对各期分蘖数没有影响。与CK相比,O_3处理使水稻成熟期叶片、茎鞘、稻穗和根系生物量大幅下降,使全株总生物量平均下降51%,CO_2处理对绿叶和黄叶生物量无显著影响,但使茎鞘、稻穗和根系生物量明显增加,使全株总生物量平均增加37%,CO_2+O_3处理对各器官和全株生物量均无显著影响。臭氧处理使生物量在叶片中的分配比例显著增加,而CO_2处理则表现相反,CO_2+O_3处理对水稻物质分配的影响小于单独的O_3处理。与CK相比,O_3处理使水稻抽穗期植株含氮率平均增加29%,吸氮量下降31%,而CO_2处理或CO_2+O_3处理对地上部植株含氮率和吸氮量的影响均未达显著水平。试验结论,近地层臭氧浓度升高使水稻变矮、分蘖减少、生长受抑,但同步增加的二氧化碳浓度可明显缓减甚至抵消臭氧胁迫对汕优63生长发育的负效应。

关 键 词:汕优63  人工气候室  二氧化碳  臭氧  生长发育
收稿时间:2014-08-05
修稿时间:2015-09-11

Impact of elevated atmospheric carbon dioxide and ozone concentration on growth dynamic, dry matter production, and nitrogen uptake of hybrid rice Shanyou 63
ZHAO Yipeng,SHAO Zaisheng,WANG Yunxi,SONG Qiling,WANG Yulong and YANG Lianxin. Impact of elevated atmospheric carbon dioxide and ozone concentration on growth dynamic, dry matter production, and nitrogen uptake of hybrid rice Shanyou 63[J]. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(24): 8128-8138
Authors:ZHAO Yipeng  SHAO Zaisheng  WANG Yunxi  SONG Qiling  WANG Yulong  YANG Lianxin
Affiliation:Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China;Xuzhou Institute of Agricultural Sciences of the Xuhuai District of Jiangsu Province, Xuzhou 221121, China,Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China,Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China;College of Environmental Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China,Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China,Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China and Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Abstract:
Keywords:Shanyou 63  Closed-top chamber  Carbon dioxide  Ozone  Growth and development
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