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大气CO_(2)浓度升高背景下优化施氮对淹水稻田CH4排放的影响 被引量:2
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作者 黄薇 王圆媛 +3 位作者 刘超 伍翥嵘 李琪 胡正华 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1666-1676,共11页
为探讨未来气候变化条件下,合理管理氮肥以充分协调水稻产量与温室气体排放量之间的矛盾,实现低碳排放并保持水稻产量,本研究探讨了大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)与氮肥减施40%对淹水稻田水稻生产及CH4排放的影响及机理。... 为探讨未来气候变化条件下,合理管理氮肥以充分协调水稻产量与温室气体排放量之间的矛盾,实现低碳排放并保持水稻产量,本研究探讨了大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)与氮肥减施40%对淹水稻田水稻生产及CH4排放的影响及机理。利用开顶式气室(OTC)组成的CO_(2)浓度自动调控平台设置4个处理,即环境CO_(2)浓度+施氮250 kg·hm^(-2)(CK)、大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)+施氮250 kg·hm^(-2)(C+)、环境CO_(2)浓度+施氮150 kg·hm^(-2)(N-)、大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)+施氮150 kg·hm^(-2)(C+N-),分析了稻田CH4累积排放量(CAC)、水稻生物量及产量、土壤理化性质及酶活性等指标。结果表明:与CK处理相比,C+处理使CAC/产量显著提高了16.93%,N-处理使CAC/产量显著降低了13.33%,C+N-处理使CAC/产量降低了7.89%,但不显著;N-处理在一定程度上削弱了C+处理对CAC、CAC/产量、水稻生物量、土壤可溶性有机碳含量的促进作用;逐步回归分析表明,基于可溶性有机碳和硝态氮含量及土壤脲酶活性的线性模型,可解释稻田CH4累积排放64%的变异。综上,在大气CO_(2)浓度升高条件下,氮肥减施可通过影响土壤碳、氮基质及土壤脲酶活性来调节稻田CH4排放。 展开更多
关键词 大气co_(2)浓度升高 氮肥减施 CH4排放 水稻生产
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水稻土好氧甲烷氧化菌对大气CO_(2)浓度升高的适应规律
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作者 曹伟伟 严陈 +3 位作者 钟文辉 朱春梧 朱建国 贾仲君 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1055-1065,共11页
CH4是仅次于CO_(2)的第二大温室气体,而稻田是CH4的主要排放源,未来大气CO_(2)浓度升高情景下(elevatedCO_(2),eCO_(2)),水稻土好氧甲烷氧化过程及其功能微生物群落适应规律尚不清楚。依托中国FACE(FreeAir CO_(2) Enrichment)水稻田试... CH4是仅次于CO_(2)的第二大温室气体,而稻田是CH4的主要排放源,未来大气CO_(2)浓度升高情景下(elevatedCO_(2),eCO_(2)),水稻土好氧甲烷氧化过程及其功能微生物群落适应规律尚不清楚。依托中国FACE(FreeAir CO_(2) Enrichment)水稻田试验平台,通过13C-CH4示踪的室内微宇宙培养实验,采用稳定性同位素核酸探针(DNA-SIP)和高通量测序技术,研究未来大气CO_(2)浓度升高对水稻土甲烷氧化活性及其功能微生物的影响规律。结果表明:与常规大气CO_(2)浓度(ambient CO_(2),aCO_(2))相比,eCO_(2)条件下的甲烷氧化活性显著增加,从243 nmol·g^(-1) d.w.s·h^(-1)增加至302 nmol·g^(-1) d.w.s·h^(-1),增幅高达24.3%,甲烷氧化菌数量则增加了1.1倍~1.2倍。通过超高速离心获得活性甲烷氧化菌同化13CH4后合成的13C-DNA,高通量测序发现,未来大气CO_(2)升高情景下水稻土活性好氧甲烷氧化微生物群落极可能发生明显演替,与对照相比,类型I甲烷氧化菌甲基杆菌属Methylobacter的相对丰度增加16.2%~17.0%,而甲基八叠球菌属Methylosarcina的相对丰度下降4.7%~11.1%;同时刺激了食酸菌属Acidovorax和假单胞菌属Pseudomonas等非甲烷氧化菌的活性。综上所述:未来大气CO_(2)升高情景下,水稻土好氧甲烷氧化微生物群落结构发生分异,促进了甲烷氧化通量,而甲烷氧化的代谢产物可能引发土壤中微生物食物网的级联反应,是土壤碳储存和周转的重要功能微生物群。 展开更多
关键词 大气co_(2)浓度升高 水稻土 甲烷氧化菌 稳定性同位素核酸探针(DNA-SIP) 高通量测序
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大气CO_(2)浓度升高和温升对水稻纹枯病侵染后的相关蛋白和防御酶的影响
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作者 沈敏 蔡创 +6 位作者 宋练 张继双 陶冶 王东明 杨雄 韦薇 朱春梧 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1066-1076,共11页
纹枯病(sheath blight)作为一种土传病害,其发生和发展严重威胁到水稻(Oryza sativa L.)的生产。目前,大气CO_(2)浓度([CO_(2)])和温度升高如何影响感病植株内病程相关蛋白(pathogenesis related proteins,PR蛋白)和防御酶尚不清楚。本... 纹枯病(sheath blight)作为一种土传病害,其发生和发展严重威胁到水稻(Oryza sativa L.)的生产。目前,大气CO_(2)浓度([CO_(2)])和温度升高如何影响感病植株内病程相关蛋白(pathogenesis related proteins,PR蛋白)和防御酶尚不清楚。本研究以纹枯病易感品种(Lemont)和抗性品种(YSBR1)为实验材料,利用田间开放式自由大气[CO_(2)]和温度升高(T-FACE)平台设置四个处理:对照、[CO_(2)]升高([CO_(2)]升高至590μmol·mol^(-1))、温升(冠层温度升高2℃)及[CO_(2)]升高和温升交互,通过人工接种Rhizoctonia.solani,探究不同抗性品种叶片和茎鞘PR蛋白与防御酶活性,以及土壤基本理化性状的响应。研究结果表明:高[CO_(2)]和温升下耕作土制成的土壤浸提液培养基中R.solani生长速率无显著差异,接种R.solani后病斑发展速率与土壤基本理化性状无关。水稻植株感病后,两个品种叶片和茎鞘中PR蛋白和相关防御酶表现出明显差异,且在高[CO_(2)]和温升条件下,该差异进一步增大。对于茎鞘中的PR蛋白和防御酶,高[CO_(2)]和温升交互处理明显增加Lemont和YSBR1茎鞘中过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。对于两个水稻品种,当R.solani入侵后,在各处理下,YSBR1叶片中PR蛋白和相关防御酶以及茎鞘中SOD和CAT活性均显著高于Lemont,且YSBR1病斑发展速率显著低于Lemont。在整个发病过程中,温升处理及其与高[CO_(2)]互作处理均显著增加易感品种Lemont的病斑发展速率(增加了21%~45%),而对抗性品种YSBR1的病斑发展速率无显著影响。相关性分析结果表明,各处理下Lemont和YSBR1植株纹枯病病斑的发展速率均与其茎鞘中GLU活性存在显著正相关。因而,在R.solani侵染后,抗病品种中较高的PR蛋白和防御酶活性形成的防卫反应,能够有效减轻未来高[CO_(2)]和温升条件对纹枯病病斑发展速度的影响。研究结果对选育纹枯病抗性品种来适应未来气候变化背景下的水稻生产提供重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 水稻纹枯病 病程相关蛋白 防御酶 大气co_(2)浓度升高 温升
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大气CO_2浓度增加对大豆籽粒品质的影响 被引量:21
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作者 蒋跃林 张仕定 +2 位作者 岳伟 姚玉刚 张庆国 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期85-88,共4页
通过不同大气CO2浓度水平的田间试验,对大豆(G lycine max L.)籽粒品质进行了研究分析。结果表明,大气CO2浓度的增加,提高了大豆籽粒中钙、锌、硒等元素的含量,而钾、铁等元素含量有下降趋势。大豆籽粒脂肪含量和油酸相对含量在较高CO2... 通过不同大气CO2浓度水平的田间试验,对大豆(G lycine max L.)籽粒品质进行了研究分析。结果表明,大气CO2浓度的增加,提高了大豆籽粒中钙、锌、硒等元素的含量,而钾、铁等元素含量有下降趋势。大豆籽粒脂肪含量和油酸相对含量在较高CO2浓度下有显著增加,亚油酸相对含量无明显变化,亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸相对含量有所减少。大豆蛋白质和氨基酸总量随大气CO2浓度升高而有降低趋势,但蛋氨酸、苏氨酸、胱氨酸含量明显增加,大豆蛋脂总量略有上升。 展开更多
关键词 大豆 CO2增加 籽粒 品质 大气co2浓度升高 大豆籽粒 籽粒品质 浓度增加 氨基酸总量 元素含量
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大气CO_2浓度升高对稻田中小麦秸秆分解的影响 被引量:11
5
作者 苑学霞 林先贵 +2 位作者 尹睿 褚海燕 张华勇 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期242-246,共5页
利用在江苏无锡运行的农田开放式空气C O2浓度升高(FA C E)系统平台,研究了FA C E条件对稻田中小麦秸秆分解的影响。结果表明,大气C O2浓度升高对秸秆的分解与土壤中氮肥的施用有关。在常规氮肥施用处理中大气C O2浓度升高显著降低小麦... 利用在江苏无锡运行的农田开放式空气C O2浓度升高(FA C E)系统平台,研究了FA C E条件对稻田中小麦秸秆分解的影响。结果表明,大气C O2浓度升高对秸秆的分解与土壤中氮肥的施用有关。在常规氮肥施用处理中大气C O2浓度升高显著降低小麦秸秆分解速率,而在高氮施肥处理中FA C E对秸秆分解没有显著影响;在常氮施肥处理中,大气C O2浓度升高显著降低秸秆中含碳物质的分解,而在高氮施肥处理中,大气C O2浓度升高的影响不显著;不论是在高氮还是常氮施肥处理中,大气C O2浓度升高对秸秆中含氮物质的分解没有显著影响;大气C O2浓度升高有增加土壤中脱氢酶活性的趋势。 展开更多
关键词 大气co2浓度升高 秸秆分解 氮肥处理 脱氢酶活性
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大气CO_2浓度升高对水稻氮代谢影响的研究进展 被引量:9
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作者 王亮 朱建国 +2 位作者 曾青 谢祖彬 刘钢 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期344-351,共8页
自工业革命以来,大气中浓度不断升高的CO2对C3植物生长发育的影响十分显著。CO2浓度升高条件下,植物光合作用增强,C同化产物增多,C、N代谢的平衡受到影响,植株N代谢发生变化。水稻(Oryza sativa L.)作为世界上最主要的食物来源之一,其N... 自工业革命以来,大气中浓度不断升高的CO2对C3植物生长发育的影响十分显著。CO2浓度升高条件下,植物光合作用增强,C同化产物增多,C、N代谢的平衡受到影响,植株N代谢发生变化。水稻(Oryza sativa L.)作为世界上最主要的食物来源之一,其N素营养状况的变化必然引起人类食物品质的改变,近年来已成为人们关注的焦点。本文结合气室条件的研究结果,从水稻N吸收和N积累量、N浓度、N代谢相关酶、不同形态的N(主要是蛋白氮)、C/N比、根系含N分泌物以及N与光合适应的关系等方面,重点收集和整理开放式空气中CO2浓度升高(FACE,Free Air Carbon-dioxide Enrichment)条件下水稻对N素的吸收、分配和利用等方面的研究进展,并对有待进一步深入的问题进行了探讨。 展开更多
关键词 大气co2浓度升高 水稻 氮代谢
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可用于探测大气CO_2垂直廓线的无线传感系统 被引量:5
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作者 黄见 胡顺星 +2 位作者 曹开法 苑克娥 时东锋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期161-166,共6页
大气CO_2是一种温室气体,在气候变化等领域起着关键作用。基于NDIR技术研制了可用于探测大气CO_2垂直廓线的无线传感系统。系统采用电调制型的红外辐射光源、双通道探测器并结合超低功耗单片机实现大气CO_2信号的采集与控制。提出采用... 大气CO_2是一种温室气体,在气候变化等领域起着关键作用。基于NDIR技术研制了可用于探测大气CO_2垂直廓线的无线传感系统。系统采用电调制型的红外辐射光源、双通道探测器并结合超低功耗单片机实现大气CO_2信号的采集与控制。提出采用调制信号周期内扣除信号起伏与背景噪声的方法,使得本系统具有0.29%的相对测量误差。通过分时工作的方式解决了数字式无线电探空仪中高频发射机对CO_2检测电路运算放大器的电磁辐射干扰,进而实现了气象探空仪与小型化的CO_2探测系统的高度集成。通过与地面LI-COR LI7500对比分析,两者表现出较好的一致性,24 h测量数据的相关性达0.89,表明所研制的探测系统的稳定性与准确性。为实现大气CO_2垂直廓线的探测提供一种选择。 展开更多
关键词 大气co2 非分散红外 无线电探空 电磁兼容性
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大气CO_2浓度升高对稻麦轮作下土壤中AM真菌多样性的影响 被引量:6
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作者 苑学霞 林先贵 +3 位作者 张华勇 尹睿 褚海燕 朱建国 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期659-662,共4页
本试验研究了大气CO2浓度升高对稻麦系统中AM真菌多样性的影响。结果表明,大气CO2浓度升高对土壤中AM真菌侵染能力没有显著影响;在常N施肥处理中,大气CO2浓度升高减少了土壤中AM真菌种类总数,但对AM真菌平均种类数没有显著影响,而在高N... 本试验研究了大气CO2浓度升高对稻麦系统中AM真菌多样性的影响。结果表明,大气CO2浓度升高对土壤中AM真菌侵染能力没有显著影响;在常N施肥处理中,大气CO2浓度升高减少了土壤中AM真菌种类总数,但对AM真菌平均种类数没有显著影响,而在高N施肥处理中大气CO2浓度升高的影响不显著;N肥施用量增加降低了土壤中AM真菌的多样性。 展开更多
关键词 大气co2浓度升高 AM真菌 多样性 稻麦轮作
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稻田CO2排放对大气CO2浓度升高的响应 被引量:6
9
作者 孙会峰 朱建国 +2 位作者 谢祖彬 刘钢 蔺兴武 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期933-940,共8页
利用FACE(free-air carbon dioxide enrichment)平台,采用静态暗箱-气相色谱法,研究了大气CO2浓度升高对稻田土壤CO2通过土壤-大气(土气)和植被-大气(植气)界面排放的影响。在整个水稻生长季中,土气界面CO2排放通量与土壤表面水层深度... 利用FACE(free-air carbon dioxide enrichment)平台,采用静态暗箱-气相色谱法,研究了大气CO2浓度升高对稻田土壤CO2通过土壤-大气(土气)和植被-大气(植气)界面排放的影响。在整个水稻生长季中,土气界面CO2排放通量与土壤表面水层深度指数负相关,且在中期烤田和收获前排水阶段出现较大值;而植气界面CO2排放通量与根系生物量的变化趋势基本一致。在低氮(N 125 kg/hm2)和常氮(N 250 kg/hm2)水平上,高浓度CO2(对照大气CO2浓度+200μmol/mol)有提高水稻生物量、降低土气和植气界面CO2累积排放量的趋势。在水稻的拔节、抽穗和成熟期,较高的施氮量显著增加水稻地上部分生物量,促进植气界面CO2的排放。研究结果表明,未来大气CO2浓度升高的环境下,稻田生态系统有增加CO2的固定(增加水稻生物量),减少CO2的排放(土气和植气界面CO2的排放)的趋势,可能发挥着碳汇的作用。 展开更多
关键词 大气co2浓度升高 稻田 土气界面CO2排放 植气界面CO2排放
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小麦对大气CO_2浓度及温度升高的响应与适应研究进展 被引量:28
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作者 白莉萍 周广胜 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2004年第4期23-26,共4页
大气CO2 浓度及气温升高将影响小麦的生长发育、产量和质量甚至区域作物生产力。阐述了近年小麦对大气CO2 浓度和温度升高及其协同作用的响应与适应研究进展 。
关键词 小麦 大气co2 浓度 作物生产力 气温升高 生长发育 响应 协同作用 区域 研究重点
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大气CO_2浓度上升对植物地下竞争的影响 被引量:3
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作者 朱春梧 曾青 +3 位作者 朱建国 谢祖彬 黄文昭 王亮 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2007年第4期185-189,共5页
植物地下竞争是影响农业生态系统和自然生态系统中植物群落结构变化的重要因素,而大气CO2浓度升高直接或间接影响了植物的生长及其地下环境,可能需重新评估植物地下竞争的状况。本文从大气CO2浓度升高对植物根系形态结构、生理吸收能力... 植物地下竞争是影响农业生态系统和自然生态系统中植物群落结构变化的重要因素,而大气CO2浓度升高直接或间接影响了植物的生长及其地下环境,可能需重新评估植物地下竞争的状况。本文从大气CO2浓度升高对植物根系形态结构、生理吸收能力、根系共生真菌、叶片蒸腾速率的影响以及对地下竞争因子的土壤环境方面的影响,探讨未来CO2浓度升高条件下地下竞争的变化。 展开更多
关键词 大气co2浓度升高 植物地下竞争 根系 养分
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大气CO_2浓度升高对繁茂膜海绵阻留海水中有机碳功能的影响 被引量:2
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作者 徐辉 刘宏文 +4 位作者 安宗福 袁成玉 严滨 杜英侠 付晚涛 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期79-84,共6页
在实验室条件下,研究了大气CO2浓度升高对最低等多细胞动物海绵过滤功能影响。在模拟大气CO2浓度升高的生态系统中,考察了CO2浓度为387、500、750、1000mg/L的环境下,繁茂膜海绵Hymeniacidon perlevis阻留灭菌海水中总有机碳(TOC)的能... 在实验室条件下,研究了大气CO2浓度升高对最低等多细胞动物海绵过滤功能影响。在模拟大气CO2浓度升高的生态系统中,考察了CO2浓度为387、500、750、1000mg/L的环境下,繁茂膜海绵Hymeniacidon perlevis阻留灭菌海水中总有机碳(TOC)的能力。结果表明:在模拟CO2浓度为387、500、750、1000mg/L的条件下,繁茂膜海绵在16 h内清除海水中TOC的效率分别为55.8%、67.6%、50.0%和15.4%,在24h对TOC的平均阻留率分别为(1.90±0.20)、(2.13±0.06)、(1.69±0.08)、(0.43±0.11)mg/(h·g海绵),平均清除率分别为(0.025±0.002)、(0.033±0.001)、(0.019±0.001)、(0.004±0.001)mL/(h·g海绵),由此可见,大气CO2浓度从约387mg/L升高至500mg/L时,促进了繁茂膜海绵阻留海水中TOC的能力,当浓度升高至750 mg/L时,抑制了繁茂膜海绵阻留TOC的能力,当浓度进一步升高至1000mg/L时,导致繁茂膜海绵几乎丧失了阻留海水中TOC的能力。本研究结果可为大气CO2浓度升高对潮间带海绵过滤功能影响及其由此可能导致的近岸海域生态问题提供了参考。 展开更多
关键词 海绵 大气co2浓度 总有机碳(TOC)
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大气CO_2升高与农田土壤碳循环研究 被引量:6
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作者 李彦生 王光华 金剑 《土壤与作物》 2015年第1期19-26,共8页
大气CO2浓度的升高通过植物-土壤-微生物的相互作用对陆地生态系统中最大碳库土壤的稳定性产生重要影响。大气CO2浓度升高,影响许多植物生长发育过程,进而影响土壤有机碳输入量。与此同时,土壤微生物的群落与功能也会随之发生变化,参与... 大气CO2浓度的升高通过植物-土壤-微生物的相互作用对陆地生态系统中最大碳库土壤的稳定性产生重要影响。大气CO2浓度升高,影响许多植物生长发育过程,进而影响土壤有机碳输入量。与此同时,土壤微生物的群落与功能也会随之发生变化,参与土壤碳的转化,深刻影响陆地生态系统的碳循环。文章分析了大气CO2浓度升高影响农田土壤碳循的有关过程,包括高CO2浓度条件下,作物地下部分的生长响应,以及向土壤中输入作物光合有机物量和质的变化,探讨了土壤碳库对大气CO2浓度升高反馈的土壤微生物作用机制,进一步解析了土壤微生物群落结构在土壤碳与大气CO2浓度之间的相互作用,提出研究土壤有机碳转化的土壤微生物作用机制是预测全球气候变化条件下的农田土壤碳循环规律的关键。图1,参79。 展开更多
关键词 大气co2 光合碳 微生物群落结构 碳循环 土壤有机质
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高大气CO_2浓度下遮阴对小麦叶片气孔特性及光合特性的影响 被引量:10
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作者 于显枫 张绪成 +4 位作者 方彦杰 王红丽 侯慧芝 马一凡 赵记军 《甘肃农业科技》 2017年第6期31-36,共6页
以高大气CO_2浓度和遮阴为处理手段,研究高大气CO_2浓度和遮阴对小麦叶片光合生理的影响。结果表明,与全光照相比,遮阴使小麦叶片的气孔长度增加了22.93%和10.23%,而气孔宽度减小了30.00%和30.22%,气孔面积降低了17.99%和18.11%,周长增... 以高大气CO_2浓度和遮阴为处理手段,研究高大气CO_2浓度和遮阴对小麦叶片光合生理的影响。结果表明,与全光照相比,遮阴使小麦叶片的气孔长度增加了22.93%和10.23%,而气孔宽度减小了30.00%和30.22%,气孔面积降低了17.99%和18.11%,周长增加了16.80%和6.85%,气孔密度降低了6.61%和23.78%,气孔指数降低了5.99%和14.23%。与正常大气CO_2浓度相比,高大气CO_2浓度使小麦叶片的气孔面积增加了1.91%和1.95%,使全光照处理的小麦叶片的气孔密度降低了14.33%;使遮阴处理的小麦叶片的气孔密度增加了5.00%。与全光照相比,遮阴使小麦叶片的气孔导度和蒸腾速率降低了56.11%、53.21%和40.57%、49.27%,而光合速率没有得到提高,这可能是小麦叶片对高大气CO_2浓度发生了"光适应"。与正常大气CO_2浓度相比,高大气CO_2浓度降低了小麦叶片的气孔导度。小麦叶片的气孔长度和宽度与光合速率有显著相关性。 展开更多
关键词 大气co2浓度 气孔特性 光合特性
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大气CO_2浓度升高与土壤质量的变化 被引量:1
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作者 张北赢 陈天林 王兵 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期46-51,共6页
在分析大量国内外文献资料的基础上,综述了大气CO2浓度升高条件下,土壤养分、碳氮循环、有机质、酶活性等土壤质量指标的变化,指出大气CO2浓度升高对土壤质量的影响非常复杂。同时,土壤质量的变化也会反作用于大气,从而引起新一轮的CO2... 在分析大量国内外文献资料的基础上,综述了大气CO2浓度升高条件下,土壤养分、碳氮循环、有机质、酶活性等土壤质量指标的变化,指出大气CO2浓度升高对土壤质量的影响非常复杂。同时,土壤质量的变化也会反作用于大气,从而引起新一轮的CO2对土壤的作用,所以应将大气CO2浓度升高对土壤质量的影响研究扩展到更大的生态系统范围内,并对人类的实践活动提供指导。 展开更多
关键词 大气co2浓度升高 土壤养分 土壤碳、氮循环 土壤有机质 土壤酶活性
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覆膜玉米不同生育期土壤酶活性对大气CO_2浓度升高的响应 被引量:5
16
作者 周娅 冯倩 +3 位作者 王玉 张晓媛 王丽梅 李世清 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1185-1192,共8页
为探讨旱区覆膜玉米农田土壤酶活性对未来气候变化的响应,在田间条件下通过改进的开顶式气室(OTC)系统自动控制大气CO_2浓度,设置自然大气CO_2浓度(CK)、OTC对照(OTC)、OTC系统自动控制CO_2浓度(700μmol·mol^(-1),OTC+CO_2)3个处... 为探讨旱区覆膜玉米农田土壤酶活性对未来气候变化的响应,在田间条件下通过改进的开顶式气室(OTC)系统自动控制大气CO_2浓度,设置自然大气CO_2浓度(CK)、OTC对照(OTC)、OTC系统自动控制CO_2浓度(700μmol·mol^(-1),OTC+CO_2)3个处理,研究了旱区覆膜高产栽培春玉米播前、六叶期(V6)、十二叶期(V12)、吐丝期(R1)、乳熟期(R3)及完熟期(R6)土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性对大气CO_2浓度升高的响应特征。研究发现:OTC处理条件下,土壤碱性磷酸酶活性相比CK在V12期降低8.80%(P<0.05),而在R6期提高8.95%(P<0.05);蔗糖酶活性在播前、V6、R1期降低12.65%~21.43%(P<0.05),R3期升高17.50%(P<0.05);过氧化氢酶活性在V12、R1、R6期均显著降低。大气CO_2浓度升高对玉米各生育期土壤脲酶活性均无显著影响;使R1、R6期碱性磷酸酶活性降低8.74%和6.39%(P<0.05);使V6、R3期蔗糖酶活性升高30.18%和18.37%(P<0.05);此外,增加了V12期过氧化氢酶活性,而降低了R3期过氧化氢酶活性。结果表明:当前旱作覆膜高产栽培模式下,大气CO_2浓度升高对春玉米农田土壤酶活性的影响因作物生育期和酶种类不同而异;土壤酶活性对OTC及大气CO_2浓度升高的响应程度不一,在当前试验条件下,OTC对土壤酶活性的影响较大气CO_2浓度升高更为显著。 展开更多
关键词 开顶式气室 大气co2浓度升高 春玉米 土壤酶活性
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大气CO2浓度升高与氮肥互作对玉米光合特性及产量的影响 被引量:15
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作者 牛晓光 杨荣全 +4 位作者 李明 段碧华 刁田田 马芬 郭李萍 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期255-264,共10页
为阐明大气CO2浓度升高和氮肥交互作用对C4作物玉米光合生理和产量的影响,本研究利用自由大气CO2富集(FACE)平台,以玉米品种‘郑单958’为试验材料,在不同施氮量[常氮180 kg(N)·hm^-2、低氮72 kg(N)·hm^-2]下比较大气CO2浓度[... 为阐明大气CO2浓度升高和氮肥交互作用对C4作物玉米光合生理和产量的影响,本研究利用自由大气CO2富集(FACE)平台,以玉米品种‘郑单958’为试验材料,在不同施氮量[常氮180 kg(N)·hm^-2、低氮72 kg(N)·hm^-2]下比较大气CO2浓度[(400±15)μmol·mol^-1]和高CO2浓度[(550±15)μmol·mol^-1]对玉米生长的影响。结果表明:1)大气CO2浓度升高使玉米苗期叶片叶绿素浓度显著(P=0.025)增加9.5%,抽雄期净光合速率显著(P=0.009)增加9.0%;低氮和常氮下,高CO2浓度使玉米各主要生育期胞间CO2浓度分别显著增加34.8%~48.5%和40.0%~49.4%,气孔导度在大口期和抽雄期分别显著下降21.6%(P=0.015)和22.1%(P=0.010),玉米叶片水分利用效率在大口期、抽雄期和灌浆期分别显著增加12.9%(P=0.002)、9.8%(P=0.019)和18.8%(P=0.001);高CO2浓度使玉米非光化学淬灭呈降低趋势、PSII有效光化学量子产量有增加趋势;相同氮水平下,高CO2浓度对玉米产量没有显著影响。2)高CO2浓度和合理施氮交互作用对玉米功能叶叶绿素含量、净光合速率、PSⅡ有效光化学量子产量增加有一定的促进作用,如在大口期和抽雄期,常氮+高CO2浓度处理叶绿素含量比低氮+大气CO2浓度处理增加17.3%和10.7%,高CO2浓度和合理施氮量交互作用有增加玉米产量的潜力,合理增加施氮量促进了CO2肥效的发挥。在未来大气CO2浓度升高条件下合理施氮对C4作物玉米生长发育有促进作用。 展开更多
关键词 大气co2浓度升高 玉米 施氮量 光合作用 叶绿素荧光 产量
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大气CO_(2)浓度升高和干旱互作对谷子光合及抗旱生理特性的影响 被引量:9
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作者 刘亚静 张东升 +2 位作者 李萍 宗毓铮 郝兴宇 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期500-508,共9页
为明确谷子光合作用以及抗旱生理过程对高大气CO_(2)浓度和干旱交互作用的响应机制,在开顶式气室中(OTC)开展大气CO_(2)浓度和干旱交互对谷子影响的研究。设置两个CO_(2)浓度:环境CO_(2)浓度(400μmol·mol^(-1))和高CO_(2)浓度(600... 为明确谷子光合作用以及抗旱生理过程对高大气CO_(2)浓度和干旱交互作用的响应机制,在开顶式气室中(OTC)开展大气CO_(2)浓度和干旱交互对谷子影响的研究。设置两个CO_(2)浓度:环境CO_(2)浓度(400μmol·mol^(-1))和高CO_(2)浓度(600μmol·mol^(-1));两个水分处理:正常水分(70%~80%田间持水量)和干旱(45%~55%田间持水量),对高CO_(2)浓度和干旱互作下谷子光合气体交换参数、荧光动力学参数及抗旱相关生理指标的变化进行了研究。结果表明:高CO_(2)浓度可降低干旱条件下光合色素含量,加剧孕穗期谷子气孔关闭,减轻灌浆期干旱对谷子净光合速率的负效应并增加其水分利用效率。孕穗期高CO_(2)处理使正常水分处理下谷子气孔导度下降66.7%,而干旱处理下减少77.7%;灌浆期高CO_(2)使正常水分处理和干旱处理下谷子净光合速率分别增加19.0%和87.7%,水分利用效率增加37.1%和39.2%。干旱处理显著降低谷子除非光化学淬灭系数(NPQ)以外所有荧光动力学参数值,灌浆期高CO_(2)能缓解该作用。高CO_(2)处理显著减少纤维素含量和正常水分处理下过氧化物酶活性。干旱极显著升高POD活性(高CO_(2)浓度)及脯氨酸含量、可溶性总糖、淀粉含量(环境CO_(2)浓度)和纤维素含量(高CO_(2)浓度)。因此CO_(2)浓度升高能够改善谷子的PSⅡ光化学效率和提高抗氧化酶活性来增强谷子的抗旱性。 展开更多
关键词 干旱 大气co_(2) 光系统Ⅱ效率 抗逆性
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大气CO_2浓度富集对华北平原农田土壤可溶性碳含量的影响 被引量:1
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作者 乌兰巴特尔 魏江生 +3 位作者 程淑兰 方华军 林而达 颜学佳 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期194-199,共6页
由温室气体排放导致的气候变化是当前全球关注的热点问题之一。化石燃料燃烧、水泥生产、土地利用变化等人类活动向大气中排放大量CO2,进而引起全球变暖和地球系统碳循环过程的显著变化。研究表明,
关键词 自由大气co2浓度富集(FACE) 可溶性碳 CO2浓度富集 氮素输入
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大气CO_(2)浓度缓增对稻田土壤甲烷氧化过程的影响 被引量:6
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作者 刘心 沈李东 +4 位作者 田茂辉 杨王挺 金靖昊 王昊宇 胡正华 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期568-579,共12页
微生物介导的甲烷好氧氧化,对控制稻田甲烷排放起着重要作用。本文从基因、群落、活性等多个层次上解析CO_(2)浓度缓增对稻田土壤甲烷好氧氧化过程的影响及其作用机理。依托于田间CO_(2)浓度自动调控平台,在背景CO_(2)浓度(AC)基础上,... 微生物介导的甲烷好氧氧化,对控制稻田甲烷排放起着重要作用。本文从基因、群落、活性等多个层次上解析CO_(2)浓度缓增对稻田土壤甲烷好氧氧化过程的影响及其作用机理。依托于田间CO_(2)浓度自动调控平台,在背景CO_(2)浓度(AC)基础上,设置了CO_(2)浓度缓增处理(每年增加40μL·L^(-1),持续4年)(EC)。采用室内泥浆培养以及高通量测序和定量PCR技术,对不同CO_(2)处理下水稻关键生育期(分蘖期、拔节期、扬花期和乳熟期)土壤中的甲烷氧化潜势及其功能微生物的丰度和群落结构进行了系统研究。结果表明:大气CO_(2)浓度升高促进了稻田甲烷氧化潜势和甲烷氧化菌丰度的增加;CO_(2)浓度升高还使得土壤中甲烷氧化菌的群落结构发生了显著变化,其优势菌从Ⅱ型菌转变为Ⅰ型菌。CO_(2)浓度升高所致的土壤中甲烷、氧气浓度以及氮素水平等的改变很可能对稻田甲烷氧化过程产生了重要影响。综合本研究发现,稻田甲烷氧化过程对大气CO_(2)浓度缓增具有积极的响应作用,这对全球气候变暖有一定的缓解作用。 展开更多
关键词 大气co_(2)浓度缓增 稻田土壤 甲烷好氧氧化 甲烷氧化菌 群落结构
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