【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。

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;

【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。

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。

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...

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。

［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．．．

【目的】明确叶面施用沼液对苹果树营养生长和果实品质的效应,探索不同施肥时期苹果树叶面喷施沼液的最佳施用浓度和喷施次数。【方法】以沼液为肥源,在施肥期对苹果树叶面喷施不同浓度(0%,50%,75%,100%)和不同次数(1,2,3次)的沼液,通过二因素随机区组试验,分析苹果树叶面喷施沼液对果树营养和苹果品质的影响。【结果】与对照相比,喷施适当浓度和次数的沼液,可使苹果树新枝长增加4.41%~33.14%,相对叶绿素含量增加7.11%~30.29%,单果重提高3.07%~15.34%,苹果纵径增加1.01%~7.41%,横径增加1.63%~6.08%,硬度提高4.44%~18.88%,可溶性固形物...

【目的】制干是中药枸杞子炮制的重要环节。对不同品种（系）宁夏枸杞果实性状与制干的影响进行研究，为枸杞制干工艺提供有价值的理论依据。【方法】本研究以制干差异较大的不同品种（系）宁夏枸杞为试验材料，采用石蜡切片和扫描电镜等方法，对果实加工性状、果皮及角质层结构和果皮蜡质微形态、不同预处理与枸杞果实制干之间的关系进行了分析，明确了不同品种（系）宁夏枸杞果实性状对果实制干的影响。【结果】1)不同品种（系）枸杞果实纵径、百粒质量、单果体积存在显著差异，‘16-23-7-8’横径、纵径、百粒质量、单果体积均最大，‘宁杞1号’最低。2)随着果实的发育，果皮及角质层厚度逐渐增加且存在显著差异，‘宁杞5号’果皮厚度最大，达768.273μm，‘宁杞1号’最低，为445.100μm；‘14-402’角质层最厚，达9.420μm，‘16-23-7-8’最低，为7.528μm。3)成熟期枸杞果实表皮被束状蜡质层覆盖，蜡质晶体呈无规则片状，片状蜡质层较厚，排列较紧密。4)不同品种（系)枸杞果实制干时间存在差异，由易到难依次为‘宁杞1号’，‘Z44’，‘16-23-7-8’，‘14-402’，‘宁杞5号’，与对照相比，碱处理后，平均制干时间缩短了4.10 h，氯仿处理后，平均制干时间缩短了16.94 h。【结论】枸杞果皮结构通过影响水分运输途径影响枸杞果实制干过程；预处理可以破坏枸杞表皮蜡质层从而缩短制干时间，本研究中的5个枸杞品种（系）中，‘宁杞5号’不易制干，‘宁杞1号’最易制干。因此，在枸杞制干时，应用的预处理方式必须考虑品种间存在的组织和形态解剖学特征的差异。

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、...

为探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜生育和矿质营养吸收的影响,采用雾培植株根际通CO2处理方式,在果期对网纹甜瓜进行不同浓度根际CO2处理,研究根际CO2浓度升高对网纹甜瓜矿质营养吸收的影响。结果表明:根际高浓度CO2(2500μL·L-1和5000μL·L-1)处理同对照(350μL·L-1)相比,植株各部分矿质营养吸收受到不同程度抑制。根中氮含量先增后降,磷、钾、钙和镁含量随CO2浓度升高而下降。茎中氮、磷、钾、钙和镁的含量均低于对照。叶中氮和钾含量显著低于对照,磷含量在处理10d时显著低于对照,5000μL·L-1CO2处理的钙含量显著低于对照,镁含量较对照先增后降。5000μL·L-1CO2...

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。

以岩棉为栽培基质，研究了不同单位浓度营养液对番茄营养生长的影响。结果表明，在营养生长时期，１．０单位标准浓度营养液（ＥＣ２．５０ｍＳ／ｃｍ）较０．５单位标准浓度营养液（ＥＣ１．４０ｍＳ／ｃｍ）有利于番茄营养生长和地上部与根部干物质积累。营养液处理２８天后，浇以０．５单位标准浓度营养液的番茄植株根系发生褐变，逐步坏死。试验还表明，岩棉培番茄地上部与根部生长高度相关。

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。