大气03浓度变化对农作物影响的试验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 金明红 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001-07-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 冯宗炜 |
| 关键词 | O3 生态影响 冬小麦 水稻 油菜 菠菜 长江三角洲 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 随着工业化和城市化迅速发展，近地层大气03浓度日益增加，对生态环境产生不良影响。当今，大气03已被认为是导致农作物减产的最主要大气污染物。近二十年来，03对农作物的影响一直是生态学、环境学的研究热点，而我国在这个领域研究很少。本文利用开顶式气室(OTC)在国内首次系统地研究了大气03浓度变化对我国主要农作物冬小麦、水稻、油菜和菠菜生理生化、形态、生长和产量的影响，并以长江三角洲为例评估区域大气03浓度变化对典型农业生态系统的影响。本文为今后进一步精确预测和估算大气浓度变化对我国农业的影响提供了重要参数，为国家制符合我国实际情况的、可行的大气环境标准提供了理论依据。本文主要结论如下： 1．在较高浓度的03暴露下，各作物叶片出现典型的可见伤害症状，如褪绿、棕或黄褐色斑点(块)、坏死斑、失水萎缩等。随着03浓度增加，各农作物绿叶数下降，受害叶片增加，黄叶率增加，叶片老化进程加速。 2．随着O，浓度增加，各作物生育期缩短，植株矮化，叶面积下降，生物量减少，同化产物向根部(水稻)、穗部(冬小麦、水稻)的分配减少，向叶部的分配增加，相对生长速率、净同化率下降，比叶面积增加。 3．在03的胁迫下，各作物产量下降，其构成因子发生变化。200ppb、100ppb、50ppb、NF(未过滤大气)处理的冬小麦单株产量比对照(过滤大气)分别下降80．4％、58．6％和10．5％，增加4．7％，水稻分别下降49．1％、26．1％、8．2％和7．3％。油菜和菠菜的经济产量下降比冬小麦和水稻要大，其中菠菜在低浓度(50ppb、NF)的经济产量下降比油菜大。用Weibull函数预测，导致作物减产10％的03浓度，冬小麦、水稻分别为：54ppb、65ppb；减产30％的03浓度，冬小麦、水稻分别为：80ppb、124ppb。用线性方程预测，导致作物减产10％的AOT40值，冬小麦、水稻分别为：7716ppb．h和1901lppb-h，减产30％的AOT40值，冬小麦、水稻分别为：23148ppb．h和57034ppb．h。 4．大气0，浓度的增加提高了冬小麦、水稻籽粒中氨基酸和蛋白质的含量，减少了淀粉的含量。 5．随着03浓度增加，各作物气孔阻力增加，光合作用速率显著下降、叶绿素含量下降，膜透性增加，丙二醛(MDA)含量上升，过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性开始上升后转为逐渐下降，过氧化物(POD)活性逐渐或急剧上升。03诱导了活性氧的生成，影响了抗氧化酶的活性，造成活性氧的产生和清除之间的不平衡，促进了膜脂过氧化，对叶片膜保护系统产生了危害，加速了叶片衰老的进程。 6．综合03对各农作物的影响，农作物对03敏感性大小顺序为：菠菜>油菜>冬小麦>水稻。 7．长江三角洲地区大气03污染对该地区农业生态系统产生了不良的影响。经过根据实地03监测数据和田间模拟试验得出的剂量反应关系估算出，1999年长江三角洲地区受03污染水稻减产率较小(<5％)，产量损失共59．86万吨，经济损失5．39亿元；冬小麦产量损失比水稻严重，各地区冬小麦减产率超过10％(除盐城和扬州地区)，产量损失共66．93万吨，经济损失9．36亿元。 |
| 学科主题 | 系统生态学 |
| 公开日期 | 2011-10-21 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1375]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 金明红. 大气03浓度变化对农作物影响的试验研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2001. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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