大豆叶片结构、光合性能及水分利用效率对大气CO2浓度升高的响应研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 郑云普 |
| 答辩日期 | 2019-10 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 黄河清 ; 徐明 |
| 关键词 | CO2浓度升高 非结构性碳水化合物 解剖结构 气孔特征 大豆 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 自19世纪工业革命以来，全球大气CO2浓度急剧上升，以至于当前全球的大气CO2浓度已经从上个世纪60年代的310 ppm快速升高到400 ppm。假如人类再不采取有效措施严格控制CO2的排放量，预计本世纪末全球的大气CO2浓度可能达到1000 ppm，甚至到下个世纪末将接近于2000 ppm。农田生态系统被认为是陆地生态系统中最重要的生态系统，未来气候变化不仅会破坏整个陆地生态系统的碳平衡，甚至会影响到全球的粮食安全问题。尽管目前已经开展了CO2浓度升高对大豆产生影响的相关研究，但大多数研究都是基于大气CO2浓度倍增的情景，而继续增加CO2浓度究竟如何影响大豆叶片气孔特征、叶片结构和叶片水平水分利用效率这一关键科学问题仍鲜有报道。本研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候箱设置7个不同的CO2浓度（400、600、800、1000、1200、1400和1600 ppm）对大豆进行为期90天的CO2加富培养，探讨不同CO2浓度对大豆叶片结构、生理生化的影响，主要结论如下： （1）CO2浓度升高使大豆叶片近轴面的气孔密度显著减小，但却没有对近轴面和远轴面气孔长度产生显著的影响。除了CO2从400 ppm 升高至600 ppm浓度，CO2浓度升高显著减小了远轴面和近轴面的面积指数，且近轴面气孔面积指数在600 ppm时最高，增加约15%。另外，升高CO2浓度使得远轴面气孔的规则程度降低，而CO2浓度从400 ppm升高至600 ppm，近轴面气孔空间分布更规则。 （2）CO2浓度升高增加了大豆叶片的厚度（LT），主要是因为CO2浓度升高增加了栅栏组织和海绵组织的细胞面积。 （3）CO2浓度升高至800 ppm时，大豆叶片、茎、和总非结构性碳（TNC）有增加的趋势，而随着CO2浓度继续升高，大豆叶片、茎和总非结构性碳浓度却逐渐降低。CO2浓度从400 ppm增加到1200 ppm，大豆茎和根的氮素浓度显著增加，而叶片N浓度由32 mg g-1显著减少到30.8 mg g-1。 （4）CO2浓度升高导致大豆产生适应现象，且呼吸速率（Rd）、最大羧化速率（Vcmax）、最大电子传递速率（Jmax）、和Vcmax/Jmax随着CO2浓度升高呈现“钟形”变化而逐渐降低，最适值分别出现在900 ppm、592.5 ppm、390 ppm和666.7 ppm。另外，CO2浓度升高还导致叶片气孔的导度（Gs）和水分利用效率（WUE）降低。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 69 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/193952]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郑云普. 大豆叶片结构、光合性能及水分利用效率对大气CO2浓度升高的响应研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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