大气CO2浓度倍增和高温对玉米气孔特征及气体交换参数的影响

摘要：

为深入了解未来大气CO2浓度升高背景下玉米气孔特征及气体交换过程对高温的响应机理,该研究利用人工气候室,探究在大气CO2浓度400μmol/mol(C400)和800μmol/mol(C800)下,不同温度处理(昼/夜)25/19℃、31/25℃和37/31℃对玉米气孔特征及气体交换参数的影响机理.结果表明:1)CO2浓度升高对玉米气孔密度的影响并不显著(P>0.05),增温却导致玉米不同轴面气孔密度均显著增加(P<0.001);不同轴面气孔密度的增加幅度均随温度升高而增大,叶片气孔密度对环境温度升高的响应呈现出非线性变化趋势.2)将环境温度由25/19℃增加到37/31℃导致C400和C800处理下玉米蒸腾速率(Tr)分别提高57％和84％,且不同轴面的气孔密度均与Tr之间存在较好的线性相关关系(近轴面R2=0.69;远轴面R2=0.71).3)当温度从25/19℃升高到31/25℃,2个CO2浓度处理下玉米的Pn分别提高23％和21％,但环境温度提高到37/31℃却导致Pn分别降低24％和13％,说明高温环境(37/31℃)对光合反应位点造成生理伤害,而高浓度CO2缓解了高温对玉米造成的生理胁迫.同时,37/31℃条件下玉米叶片光合系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)显著降低的结果也直接支持了上述结论.研究结果有助于从气孔特征的角度深入了解CO2浓度和温度升高对玉米叶片气体交换过程产生的影响,为未来气候变化背景下实现农作物绿色高效提质增产提供理论依据.

关键词：玉米、蒸腾、增温、CO2富集、光合、气孔特征

所属期刊栏目：38

分类号：S164.5(农业气象学)

资助基金：国家自然科学基金;中央引导地方科技发展资金项目;河北省自然科学基金

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：73-80