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二氧化碳浓度生长对于C3与C4植物间的竞争关系介绍

来源: http://www.wsgjly.com/  类别:技术文章  更新时间:2013-5-14 11:01:11  阅读

二氧化碳浓度生长对于C3与C4植物间的竞争关系介绍
      到目前为止,人类排放到大气中的二氧化碳大约有一半被植物和海洋吸收,然而,联合国世界气象组织秘书长米歇尔.雅罗(MichelJarraud)在新闻发布会上说,“这种情况在未来不一定能够持续”,因为这些二氧化碳的“汇”将达到它们的最大容量。二氧化碳浓度的测定可以使用二氧化碳测量仪进行快速的测定,现今二氧化碳将近一半是被植物以及海洋所系数,但是在二氧化碳浓度持续增加的条件下,对农业又存在怎样的影响呢?
      水稻是重要的粮食作物,曾青等研究了FACE条件下C3植物水稻与C4植物稗草之间的竞争关系,研究表明,在水稻与本田萌生的稗草比例为1∶1时,水稻竞争能力增加,稗草竞争能力降低。本文则是进行分析二氧化碳浓度升高对于水稻与稗草之间的关系变化。
      试验设Ambient(对照,现有大气CO2浓度)和FACE(开放式空气CO2浓度升高处理,CO2浓度为Ambient+200μmol/mol)两个处理,各3次重复。FACE圈直径为12.5m,CO2从距冠层40cm处喷入,FACE区域内大气CO2浓度比周围大气CO2浓度平均高200μmol/mol,其中二氧化碳浓度的控制可以使用二氧化碳检测仪进行操作,FACE系统描述和冠层基本小气候状况详见文献。
      FACE与Ambient条件下相比,R、R1、R2地上部分干质量增加,B2地上部分干物质量减少,B1则先降低后增加。移栽120d后,R、R1、R2分别增加24.0%、22.7%和27.3%,B1增加11.9%,B2下降293.4%。结果表明,FACE条件下,更有利于水稻地上部分干物质的积累。另一方面,在存在不同发生期稗草竞争条件下与无竞争条件下相比,R1地上部分生物量有所下降,移栽后92d,FACE条件下减少44%,Ambeint条件下减少50%;R2则无明显增加或减少。结果表明,秧田萌生稗草对水稻的竞争更强,CO2浓度升高减弱了稗草对水稻的竞争强度。
      从移栽后58和92d的统计结果来看,与Am2bient条件下相比,FACE条件下水稻和秧田萌生稗草株高略增,本田萌生稗草则略有降低,可见CO2浓度升高对两者株高的影响趋势与对地上部分生物量的影响类似,但两者株高差异不显著。与Ambient条件下相比,FACE条件下移栽后58d,水稻和稗草叶片长度、宽度和单叶叶面积均减小,对B2的影响达到显著水平(叶长,P<0.05;叶宽,P<0.01;单叶叶面积,P<0.05);移栽后92d,B2叶片长度降幅为9%,叶片宽度降幅为37%,单叶叶面积降幅为40%(P<0.05)。结果表明,大气CO2浓度增加对于同期水稻和稗草叶片的影响不大,但却使非同期稗草叶片长、宽、叶面积明显减小。
      与Ambient条件下相比,FACE条件下水稻叶片数增加,B2减少,B1先减少后增加。移栽后58dR、R1、R2分别增加33%、13%和28%,B1、B2分别减少35%和25%,移栽后92dR、R1、R2分别增加20%、21%和0.5%,B2减少48%,B1增加1.8%。结果表明,大气CO2浓度增加对水稻及稗草叶片各指标的影响与对地上部分生物量的影响一致。FACE对水稻和稗草总分蘖数和有效分蘖数的影响较大。与Ambient条件下相比,R、R1、R2总分蘖数分别增加10.3%、19.3%和12.5%,有效分蘖分别增加11.6%、35.8%和10.7%;B1、B2总分蘖数分别减少38.6%和12.8%,有效分蘖数则分别减少7.0%和50.9%。

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