为明确西藏冬青稞生长发育及产量对增温和CO_2浓度升高的实际响应,以西藏冬青稞主栽品种‘冬青18’为试验材料,设置开放式气室(OTC)内无增温且无增施CO_2为对照(CK)、增温(T)和增温+增施CO_2(T+CO_2)3个处理,经连续2个生长季全生育期增温控制试验,观察记录冬青稞生育时期、旗叶叶绿素含量和产量及其构成因素。结果表明:1)T和T+CO_2处理使‘冬青18’全生育期显著缩短,缩短12～20d,主要集中于播种-出苗期和抽穗-成熟期。2)灌浆期旗叶叶绿素含量总体呈先增加后降低趋势,各处理之间无显著差异。3)T处理降低‘冬青18’产量,同时增加CO_2有弥补产量的效果,主要是因为T处理的主穗粒数、穗粒重及千粒重均降低,增温同时增加CO_2使千粒重和穗粒数有所增加。因此,全球气候变暖对于冬青稞生长整体表现为穗粒数、粒重和千粒重均降低等减产效应,而增加CO_2可在一定程度上缓解减产趋势,未来该地区冬青稞生产栽培可通过调整播期及筛选耐高温品种来应对全球气候变暖。

【目的】以林业食叶害虫舞毒蛾为对象,研究CO_2浓度升高对个体生长发育、营养利用和体内解毒酶及保护酶的影响。【方法】利用密闭式CO_2人工气候箱研究了不同CO_2浓度(397、550和750μL·L~(-1))对人工饲料饲养舞毒蛾生长发育指标和营养利用的影响,并采用分光光度计法测定CO_2升高对体内保护酶和解毒酶活性的影响。【结果】CO_2浓度升高可延长舞毒蛾卵孵化历期、增加产卵量和孵化率;同时显著延长了幼虫总发育历期,而对蛹和成虫历期影响不显著。CO_2浓度升高可降低舞毒蛾幼虫相对取食率和近似消化率,同时增加食物利用率和食物转化率。750μL·L~(-1) CO_2浓度可显著诱导舞毒蛾幼虫体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分别比397μL·L~(-1) CO_2浓度处理组增加了32.05%和13.47%;随着CO_2浓度的升高,550μL·L~(-1)和750μL·L~(-1) CO_2浓度下细胞色素P450的活性比397μL·L~(-1)CO_2浓度下分别增加了78.79%和93.50%;谷胱甘肽S转移酶(GST)活性在550μL·L~(-1) CO_2浓度处理下最高,分别比397μL·L~(-1)和750μL·L~(-1)CO_2处理组活性增加71.03%和50.00%(P<0.05)。【结论】CO_2浓度升高能够影响舞毒蛾幼虫生长发育和生理代谢功能,同时舞毒蛾通过改变发育历期、增加食物的利用和转化以及改变体内解毒酶和(或)保护酶活性来维持生长以抵抗高浓度CO_2环境。

【目的】揭示CO2浓度升高对稻纵卷叶螟个体生物学的影响,从而为预测气候变化下稻纵卷叶螟的发生趋势提供依据。【方法】利用CO2人工智能气候箱设置当前(390μL·L-1)和升高CO2浓度(780μL·L-1)处理,种植水稻苗饲养观察稻纵卷叶螟生长发育、繁殖和子代卵孵化,并测定4龄幼虫的取食和营养利用指数。【结果】CO2浓度加倍显著影响稻纵卷叶螟幼虫生长到5龄时的体重、蛹历期和蛹重,但对幼虫历期和化蛹率没有显著影响;加倍CO2浓度处理下的5龄幼虫体重比当前CO2浓度处理的轻16.1%、蛹历期缩短28.7%、蛹重降低9.9%。CO2浓度加倍对性比和生殖力没有显著影响,但对幼虫至成虫羽化的存活率和卵孵...

迄今针对CO2浓度和氮肥对刺吸式口器昆虫的影响研究出现截然不同的结论。本研究旨在检验假说:CO2浓度升高和氮肥增加将不利于褐飞虱的个体发育和生殖。利用智能人工气候箱设置CO2水平(390和780μL.L-1)和氮肥水平(20、40、80、120和160 mg.L-1),观察其对褐飞虱发育和繁殖的影响。结果表明:CO2浓度和氮肥量对褐飞虱卵和若虫历期、若虫存活率、雌虫生殖力以及雌虫寿命等生物学特性具有显著的影响。与当前CO2浓度(390μL.L-1)相比,在CO2浓度升高处理下褐飞虱生长和生殖随氮肥量的增加表现为:1)卵历期显著延长;2)若虫存活率降低,从低氮肥水平(20 mg.L-1)下的77...

【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。

运用自行设计制作的组培环境CO2 实时增施监控系统 ,研究葡萄组培苗在CO2 富集 ,高光合光量子流下的生长发育以及光合自养能力。结果表明 ,与对照组相比 ,增施CO2 的组培苗生长健壮 ,发育提前 ,光合自养能力得到促进 ,驯化成活率高 ;在同样增施CO2 的条件下 ,无糖组与有糖组的小苗生长发育状况差异不显著。因此 ,利用该系统可以实现无糖培养

以东北玉米模拟模型为基础,对其中的生长子模型进行改进,将CO2浓度作为整个模型的输入变量,综合考虑气候变化和CO2肥效作用对东北玉米生长发育和产量的影响。通过对原模型适用性的调整和验证,得出模型模拟的叶面积指数及其他器官干重均有较好的结果,模拟值与实测值基本符合,说明模型适用于东北地区;利用改进的模型分别模拟了仅考虑CO2对光合作用直接影响、仅考虑CO2对蒸腾作用直接影响及综合考虑CO2对光合和蒸腾作用直接影响3种方案下玉米产量形成状况。通过对比分析发现,随着CO2浓度的上升,3种情况下模拟出的玉米产量都呈上升趋势。但玉米蒸腾作用对CO2浓度升高的响应更为显著,产量提高明显多于仅考虑CO2对光...

【目的】未来大气CO_2浓度显著升高将引起降雨格局的变化,必将对荒漠生态系统产生严重影响。研究CO_2浓度及降水变化对荒漠优势植物光合特性及生长的影响有助于预测荒漠生态系统对全球气候变化的响应。【方法】以荒漠优势植物红砂2年生苗木为试材,采用开顶式CO_2控制气室模拟CO_2浓度(350和700μmol·mol~(-1))变化,研究降水变化减少30%(-30%)、自然降水0、增加30%(+30%)及其与CO_2的协同作用对红砂光合速率、蒸腾速率等光合生理参数以及株高、生物量和根茎比等生长特性的影响。【结果】1)CO_2浓度倍增可显著提高红砂的光合速率,降低蒸腾速率和气孔导度(P<0.05),降水增加30%对高浓度CO_2下红砂叶片的光合速率有显著促进作用,对蒸腾速率和气孔导度的降低有一定补偿效应。2)长期高浓度CO_2处理使红砂存在光合适应现象,光合能力下调。3)CO_2浓度倍增和降雨量增加可显著增加红砂的株高、地上生物量和总生物量,且CO_2浓度增加可以减缓因降雨量减少而引起的红砂生长量减小。4)降雨减少,红砂的根生物量增长,导致根茎比增加;CO_2浓度升高则显著促进地上部分生长,导致根茎比减小。【结论】未来CO_2浓度升高条件下,降雨量增加地区红砂因充足的碳源和水分而得以恢复;降雨减少地区,CO_2浓度升高对降雨减少有一定的补偿作用,红砂以较高的根茎比来维持其在荒漠生态系统中地位。

【目的】以森林害虫舞毒蛾为对象,研究CO_2介导下LdNPV病毒对舞毒蛾生长发育、解毒酶和保护酶的影响。【方法】利用密闭式CO_2人工气候箱研究了不同CO_2含量(397、550和750μL/L)条件下饲养的舞毒蛾幼虫,LdNPV对其生长发育指标的影响,并采用分光光度计法测定体内保护酶和解毒酶活性。【结果】高CO_2含量胁迫下舞毒蛾3龄幼虫体重累计增长率降低。LdNPV胁迫导致不同CO_2含量(397、550和750μL/L)条件下饲养的舞毒蛾3龄幼虫体重累计增长率分别比对照组增加81.27%、71.63%和68.41%;随着CO_2含量升高幼虫感染LdNPV死亡率增加,750μL/L高含量处理组死亡率为27.09%。高CO_2含量胁迫下舞毒蛾3龄幼虫体内解毒酶CarE和AChE活性随着CO_2含量升高而诱导增加,ALP活性随CO_2含量增加抑制下降;保护酶CAT活性随着CO_2含量升高诱导增加,而SOD活性随着CO_2含量升高抑制减少。高CO_2含量条件下生长的舞毒蛾3龄幼虫接种LdNPV后,随着CO_2含量升高体内CarE、ALP、AChE和CAT活性被抑制,而SOD活性表现为诱导增加。【结论】不同CO_2含量下舞毒蛾饲养至3龄幼虫接种LdNPV,随着CO_2含量增加,幼虫体重累计增长率减少、死亡率增加。舞毒蛾幼虫CarE、AChE、ALP和CAT活性随着LdNPV处理时间和CO_2含量增加而主要表现为抑制减少;SOD活性则主要表现为诱导增加。CO_2含量升高可能通过影响生长发育和生理生化增加LdNPV对舞毒蛾幼虫的致病力。

对作物生长过程进行模拟有二个目的:一是要了解作物生长的状态及产量;二是要了解作物生长发育与产量形成对环境变化和栽培措施的反应,以便作出有利于高产、优质、高效益的管理决策。 一、作物生长发育模拟的发展过程和现状 60年代以来,随着计算机技术和光合作用测定技术的发展,作物生长模拟也得到了发展,国际上出现了许多作物生长模型。

为更好地推广应用双低高产油菜新品种 ,对湘农油 5 71生长发育和产量形成与播种期关系进行了研究 .结果表明 :因不同播种期而形成的不同气候生态条件使油菜各生育期、形态与产量性状等产生了较大的差异 .各生育期与积温呈正相关 ,与日均气温呈负相关 ,多数生育期与日照时数无关 ;而油菜形态与产量性状均与生育期呈极显著正相关 .播种越早 ,则主茎叶片数、叶面积指数、株高、分枝数、角果数和产量均越高 .依据 L ogistic生长方程所建立的播种期模型和积温模型能真实地模拟不同播种期或不同积温条件下油菜形态性状和产量性状 ,检验结果表明模型具有一定的可靠性 .在条件适宜地区 ,将湘农油 5 71或同类...

了解模拟CO_2浓度升高背景下湿地土壤动物的响应特征是研究湿地生物多样性保护的基础。本研究以三江平原中小型土壤动物为研究对象,采用开顶式CO_2气室(OTC)模拟CO_2浓度升高(370、550和700μmol·mol~(–1)),利用干、湿漏斗分离法分离中小型土壤动物,研究中小型土壤动物对CO_2浓度升高的响应规律。结果表明,1)共获得中小型土壤动物4 985只,隶属于7纲13目62个类群(除妧目外统计到科,幼虫和成虫分开统计),在不同CO_2浓度处理下的中小型土壤动物群落组成差异显著(P 0.05)。3)随CO_2浓度升高,杂食性动物和腐食性动物多度显著增加(P 0.05)。4)冗余分析(RDA)显示,中小型土壤动物总个体数与植物生物量、有机质以及土壤全磷相关性达到显著水平(P 0.05)。研究表明,在CO_2浓度升高背景下,三江平原小叶章植物生物量、土壤有机质以及土壤全磷水平影响中小型土壤动物多度分布,并影响到中小型土壤动物功能群结构分布特征。

通过对两个谷子品种在不同生育时期的根系取样，研究了其根重、根长在土壤中分布随时间的变化规律。谷子平均根深在１３０ｃｍ左右，０～２０ｃｍ土层中根系表面积占总根系表面积的８０％以上；谷子早期生成的次生根一般向土壤深层生长，而后期生成的根系扎得较浅，也是谷子中后期生长的主要根群。根据测定结果，建立了谷子根系生长的动态模型。

在基质栽培条件下，研究了不同营养液浓度对大棚甜瓜生长发育的影响。试验结果表明，甜瓜营养液浓度三段管理（定植—授粉２．０ｍＳ／ｃｍ，授粉—网发生２．５ｍＳ／ｃｍ，网发生一收获３．０ｍＳ／ｃｍ）能促进甜瓜营养生长和生殖生长。营养液浓度增加，甜瓜叶片中磷、钾含量和钾／（钙＋镁）比率提高，但镁含量降低。试验还表明，不同品种甜瓜对营养液浓度具有相同的适应性。