研究大气CO2浓度升高对大豆生化指标的影响,有助于人们了解未来气候变化引起的大豆生理的变化。本研究利用FACE(Free Air CO2Enrichment)系统,在大田条件进行了夏大豆叶片中可溶性糖含量,蛋白质含量和SOD、POD活性变化受CO2浓度升高影响的试验。研究表明:大气CO2浓度升高后,夏大豆叶片中可溶性糖含量没有显著变化。蛋白含量和SOD、POD活性不同品种间有所差异。中黄13在开花期蛋白含量增加44.20%,中黄35在鼓粒期蛋白含量增加49.31%;中黄13在开花期SOD、POD活性分别降低17.35%,27.26%,在结荚期SOD活性下降22.38%,中黄35在鼓粒期SOD、...

大气CO_2浓度升高对植物的影响是目前国内外学者普遍关注的问题。为研究CO_2浓度升高对苜蓿(Medicago sativa)不同生长期叶片解剖结构的影响,利用开顶式生长室(open-top chambers,OTC)模拟未来CO_2浓度,以秋眠型、半秋眠型和极非秋眠型的苜蓿为试验材料,采用石蜡切片技术研究苜蓿叶片解剖结构的变化。结果表明,1)叶片解剖结构受CO_2浓度升高、生长期的影响较大,受秋眠类型影响较小;且受三因子交互效应影响显著。2)叶片解剖结构随CO_2浓度升高显著增加(P<0.01),有利于增加叶绿体含量和气体交换速率,进而提高光合作用速率;叶片厚度、表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度随生长期变化显著增加(P0.05),可能是因为秋眠性受光照时长、气温的影响较大,受CO_2的影响较小。

利用OTC -1型开顶式气室进行了CO2 浓度对植物种子发芽率、发芽势以及叶片形态结构的影响试验研究。结果表明 :CO2 浓度升高对发芽率影响不大 ,但发芽势明显增高 ,CO2 浓度有加速种子萌发的作用。CO2 浓度升高对C3作物叶面积、叶干物重增加显著 ,C4 作物增加不明显 ;随着CO2 浓度升高 ,C3作物叶片气孔密度变小 ,C4 作物 (玉米 )呈相反趋势 ;水分胁迫使气孔密度增加 ;CO2 浓度升高 ,气孔阻力增大 ,蒸腾速率下降。

大气CO2浓度升高使作物光合效率提高、生长速度加快、根系发达、株高增加、生育期缩短、产量提高、品质下降。因此,作物育种应培育相对晚熟品种,加强抗倒、抗病虫育种,注重品质改良。

［目的］探究大气ＣＯ＿２浓度与温度升高对茶树光合系统及品质成分的影响，为未来气候变化条件下茶树栽培管理和茶叶加工提供科学依据。［方法］以‘龙井长叶’茶苗为材料，通过开顶式气室模拟高ＣＯ＿２浓度（６４８～６５８μｍＯｌ·ｍＯｌ－１）和温度升高（＋０．５７℃），测定不同处理下茶树叶片光合参数、叶绿素荧光参数、叶绿素含量和品质成分含量，研究茶树光合系统及品质成分的变化情况。［结果］ＣＯ＿２浓度升高、温度升高、ＣＯ＿２浓度和温度共同升高，茶树叶片光合参数、叶绿素荧光参数与对照相比有显著变化。ＣＯ＿２浓度升高、温度升高能促进茶树叶片叶绿素ａ、叶绿素ｂ合成，但与对照相比无显著变化，ＣＯ＿２浓度和温度共同升．．．

选用4个斑茅杂交BC2品系及其亲系共12个品种(品系)为试验材料,在大田条件下研究了这些试验材料之间的一些生理生化性状的差异。结果表明,斑茅BC2品系的叶片酸性转化酶活性和酸性转化酶活性/中性转化酶活性、叶绿素含量、叶片细胞质膜相对透性、叶片的束缚水含量和束缚水/自由水含量均高于斑茅BC1品系,表明这些性状在回交过程中得到了改良;但在叶片的丙二醛含量、硝酸还原酶活性、过氧化物歧化酶活性方面,BC2品系却不及其BC1杂交亲本,表明这些性状在回交过程中逐渐被削弱;而叶片的可溶性蛋白质含量、还原糖含量、脯氨酸含量、过氧化氢酶和过氧化物酶却出现分离,但以YCE01-48为亲本的BC2亲系YCE03-2...

研究了在２００、３５０、５００、７００、１０００ｍｇ／ｋｇＣＯ２浓度处理下的黄瓜叶片的光合速率、呼吸速率及双磷酸核酮糖羧化加氧酶（ＲｕｂｉｓＣＯ）活性。结果表明，增加ＣＯ２浓度，可显著提高黄瓜叶片的光合速率，在强光下，效果尤其明显。黄瓜叶片光合速率对不同ＣＯ２浓度的响应都有一个由低到高再低的趋势。黄瓜叶片暗呼吸在短时间内，随ＣＯ２浓度的增加而提高，随着时间的延长（６ｍｉｎ后），各种ＣＯ２浓度下的呼吸速率都降至相似的低水平。此时，ＣＯ２浓度不影响暗呼吸速率。空气ＣＯ２浓度，细胞间隙ＣＯ２浓度与光合速率是一致的，在高ＣＯ２浓度下，气孔导度一般不是光合速率的限制因子。黄瓜叶片双磷酸核酮糖羧化酶活性，...

通过温度、光照强度、CO2浓度不同处理组合,研究3因子对黄瓜叶片净光合速率的综合影响,从而筛选出促进日光温室黄瓜光合作用的7种最佳组合,分别为:温度12℃时,光照强度100～400μmol.m-2.s-1,CO2浓度1000～1200μL.L-1;温度15℃时,光照强度200～600μmol.m-2.s-1,CO2浓度1200～1500μL.L-1;温度20℃时,光照强度400～800μmol.m-2.s-1,CO2浓度1500μL.L-1;温度25℃时,光照强度600～800μmol.m-2.s-1,CO2浓度1500μL.L-1;温度30℃时,光照强度600～1000μmol.m-2.s-...

试验以开顶式气室(OTC)为研究手段,设定CO2浓度为380μmol·mol-1(CK)和550μmol·mol-1(处理),通过扫描电镜观察水稻第4片叶的叶片表皮细胞,分析CO2浓度增高对表皮细胞分布和气孔形态特征的影响。结果表明:随着CO2浓度增高,表皮细胞分布发生变化,叶片背面与腹面硅栓细胞带和气孔带之间距离、腺毛数量显著增加,分别增加16.41%、22.11%、79.04%和77.69%,叶片背面与腹面的气孔指数(SI)和气孔带上气孔间距离、腹面钩毛数量显著减少,分别减少14.18%、14.80%、20.28%、14.73%和48.87%,叶片背面细胞分布的变化和SI减少幅度均小于腹面...

以大气CO_2浓度和温度升高为主要特征的全球气候变化对农业生态系统、森林生态系统产生显著的影响。自20世纪90年代以来,气候变化,特别是大气CO_2浓度升高对植物的生理影响及植物的响应已成为一个重要的生理生态学研究热点问题(张晶晶等,2006;邓可洪等,2006;贾夏等,2005;

为了探讨全球气候变化对农田土壤氮素动态的影响,采用中国稻麦轮作系统FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台,开展了大气CO2浓度升高和氮肥管理对麦田土壤有效氮含量影响的研究。结果表明:在低N和常规N处理下,大气CO2浓度升高使拔节期土壤C/N分别增加了5.6%和10.2%,土壤pH分别降低了2.4%和6.4%(p<0.05)。在小麦生育期内,低N和常规N条件下,大气CO2浓度升高降低了土壤总有效氮和NO3--N含量,相对于低N处理,常规N处理下降的趋势更为明显。在低N条件下,大气CO2浓度使拔节期和成熟期土壤中NH4+-N含量分别增加了7.4%和9.9%,而常规N处理中则...

利用开顶式气室(OTC)组成的CO_2浓度自动调控平台,以冬小麦为试验材料,设置CK(对照,环境大气CO_2浓度)、T_1(CO_2浓度比CK增加40μmol/mol)和T_2(CO_2浓度比CK增加200μmol/mol)3个CO_2浓度水平;在每个OTC内设置不施氮(N_0,0 kgN/hm~2)、中氮(N_1,220 kgN/hm~2)和高氮(N_2,400 kgN/hm~2)3个氮肥处理水平,分析冬小麦光合作用、生物量和产量结构变化,探讨CO_2浓度升高和施氮水平对冬小麦光合与生长的影响。结果表明,在较低光强(PAR≤200μmol/(m~2·s))和CO_2浓度(C_i≤300μmol/mol)水平下,各处理的净光合速率(P_n)值均呈直线上升,随后趋于平缓。与CK相比,T_2处理下P_n增加了19.93%(P=0.013),但对最大净光合速率(P_(nmax))、暗呼吸速率(R_(day))、光呼吸速率(R_p)等无显著影响。在拔节—开花期,不同CO_2浓度处理下N_1、N_2与N_0相比显著增加了株高、叶片和茎鞘干重;在抽穗—开花期,T_2N_1与CKN_1相比显著增加了茎鞘干重,增幅为37.4%(P=0.035)。与T_1N_0相比,T_1N_1、T_1N_2显著增加了籽粒数,增幅分别为29.69%(P=0.006)和42.27%(P=0.001);与T_2N_0相比,T_2N_1、T_2N_2显著增加了籽粒数,增幅分别为16.66%(P=0.011)和19.19%(P=0.005)。与T_2N_0相比,T_2N_1、T_2N_2显著增加了千粒重,增幅分别为7.79%(P=0.004)和6.23%(P=0.015)。T_1N_2与CKN_2相比显著增加了小麦经济系数,增幅为3.70%(P=0.025)。研究表明,CO_2浓度升高显著增加了冬小麦光响应曲线的P_n;CO_2浓度升高与施氮处理促进了冬小麦干物质的积累,其中施氮对生长前期物质积累的促进作用相对更大;CO_2浓度升高与施氮处理主要通过增加籽粒数和千粒重共同影响小麦产量结构,其中T_1N_2处理对籽粒数的促进作用最大。

【目的】研究宁夏枸杞对大气CO_2浓度升高的生理生态响应机制,为探究枸杞及其他木本经济林植物在气候变化背景下优质高效栽培与育种提供理论依据。【方法】以‘宁杞1号’扦插苗为材料,采用开顶气室(open-top chamber,OTC)及自动监控系统模拟控制CO_2浓度,测定宁夏枸杞在升高CO_2浓度环境下植株营养生长指标与果实糖分含量、主要活性物质含量和蔗糖代谢相关酶活性的变化。【结果】1) CO_2浓度升高,促进宁夏枸杞植株生长发育,苗高增长量较对照分别高11.67%和18.65%,地径分别高55.09%和62.58%,新梢加长和加粗生长均呈增加趋势。2) 2种CO_2浓度升高处理下,宁夏枸杞果实横径较对照分别增加4.56%和7.71%,单果质量分别增加15.05%和34.53%,果实更加饱满。3) CO_2浓度升高处理下,夏果(处理90天左右)果实中果糖含量较对照略高,秋果(处理120天后)含量比对照分别低1.39%和3.98%。试验处理期间,果实中葡萄糖和总糖含量均低于对照,且CO_2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol~(-1)]处理下降最为明显。夏果果实蔗糖含量均低于对照,秋果在CO_2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol~(-1)]下较对照略高。4)果实中枸杞多糖含量低于对照,黄酮含量在秋果期比对照分别低16.62%和18.35%,且CO_2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol~(-1)]处理对果实活性物质含量影响较大。5) CO_2浓度升高增加了酸性转化酶和中性转化酶活性;夏果蔗糖磷酸合成酶较对照明显增加,但秋果酶活性低于对照;蔗糖合成酶分解方向与合成方向酶活性变化趋势相同,夏果均高于对照,秋果酶活性低于对照,CO_2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol~(-1)]处理下差异极显著。【结论】长期高CO_2浓度处理促进宁夏枸杞植株营养生长,果实单果质量与纵横径增大,有利于改善果实外观品质;但果实中糖分含量和枸杞多糖、黄酮等生物活性物质的含量明显降低,相关酶活性发生变化,影响果实营养品质。

【目的】揭示干旱条件下黄瓜幼苗对CO2浓度升高的生理响应及调节机制,为设施CO2施肥或未来大气CO2浓度升高及水分亏缺等逆境胁迫下,黄瓜的优质高效栽培提供理论依据和技术参数。【方法】以黄瓜(Cuc-umis sativusL.)品种津优1号三叶期幼苗为试材,在水培条件下研究CO2浓度倍增与聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片转化酶活性表达及葡萄糖、果糖和蔗糖代谢的影响。【结果】CO2浓度倍增显著提高了75 g/kg和100 g/kg PEG 6000胁迫条件下黄瓜幼苗叶片的可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性及葡萄糖、果糖和蔗糖含量,而且CO2浓度倍增对50 g/kg PEG 6...

【目的】研究稻田生态系统中土壤钙、镁元素生物地球化学循环对长期大气CO2浓度升高的响应。【方法】利用中国稻田FACE(free air carbon-dioxide enrichment)试验平台,包括Ambient(对照,自由大气CO2浓度约为370μmol·mol-1)和FACE(比对照大气CO2浓度高200μmol·mol-1)2个试验处理,在2004、2005和2007年稻季不同生育期原位采集5cm和15cm处土壤溶液并测定其中Ca、Mg浓度。【结果】在2004、2005和2007年,FACE处理5cm处土壤溶液Ca浓度分别是对照处理的125%、106%和72%,Mg浓度分别是对照处理...