CO2浓度升高对半干旱区春小麦光合作用及水分生理生态特性的影响

• 作者: 张凯 张勃 王润元 王鹤龄 赵鸿 赵福年 齐月 陈斐
• 来源期刊: 生态环境学报
• 关键词: CO2升高 光合特性 水分利用效率 水势 春小麦 半干旱区
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 223-232
• 页数: 10页
• 分类号: S162.5|X17
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.02.001

摘要

大气CO2浓度升高已成为世界范围内重要环境问题.为了解大气CO2浓度升高对春小麦光合作用及水分生理生态特性的影响,在典型半干旱区定西利用开顶式气室(OTC)试验平台,以春小麦"定西24号"为供试品种,开展了CO2浓度增加模拟试验.试验设对照(390μmol·mol?1)、480μmol·mol?1和570μmol·mol?1等3个CO2浓度(摩尔分数)梯度.结果表明:在对照和增加CO2浓度条件下,春小麦叶片净光合速率和蒸腾速率日变化均呈"双峰型"分布,出现明显的"午休"现象;胞间CO2浓度的日变化表现为斜"V"字型曲线;叶水势日变化呈现反抛物线曲线走向,在中午后出现水势曲线拐点.在不同生育时期内,净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度均表现为开花期最大,乳熟期最小.而蒸腾速率表现为开花期最大,拔节期最小,叶片水平水分利用效率表现为孕穗期最大,乳熟期最小.随着CO2浓度升高,春小麦叶片净光合速率、胞间CO2浓度、水分利用效率和水势提高,气孔导度和蒸腾速率降低.与对照大气CO2浓度相比,在480μmol·mol?1浓度和570μmol·mol?1浓度下,整个生育期净光合速率平均分别提高了14.68％和28.20％,气孔导度平均降低了15.29％和24.83％,胞间CO2浓度平均提高了10.38％和26.15％,蒸腾速率平均减小了6.63％和12.41％,WUE平均增加了22.9％和46.9％.随着CO2浓度升高,蒸腾失水减少,叶片水势不断增加,从而增强了春小麦对干旱胁迫的抵御能力.研究结果为我国半干旱区春小麦对全球气候变化下的敏感性及适应性提供理论参考.