co2浓度升高对冬小麦叶片特性及蒸散影响研究初报

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1、第14卷第2期2014年1月科学技术与工程Vo1．14No．2Jan．20141671—1815(2014)02—0017—07ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．农业科学CO2浓度升高对冬小麦叶片特性及蒸散影响研究初报徐芸皎’景元书俄有浩马玉平李少魁’。(南京信息工程大学应用气象学院，南京210044；中国气象科学研究院，北京100091；94783部队气象台，长兴313111)摘要利用开顶式气室(OTC)设置不同CO浓度处理，观测分析了CO：浓度升高对冬小麦叶片

2、特性与蒸散的影响。结果表明，CO浓度增加100％、50％和25％后冬小麦叶面积指数(LAI)、叶重、厚度及蒸散量均有不同程度的增加。其中，在叶片发育最旺盛的抽穗期IJAI和叶重分别增加23％、11．4％、5．6％和21．3％、9．4％、4．3％；抽穗后，冬小麦平均旗叶面积和叶厚分别增加25．1％、8．4％、4．1％和12．9％、8．8％、7．5％；而旗叶叶绿素无明显变化；蒸散量在拔节一孕穗期略有增加，在孕穗一抽穗期分别增加33．8％、26．8％、11．9％，在开花一乳熟期分别增加了44％、23．9％、8．3％。可见，CO：浓度增加

3、有利于冬小麦生物量的积累，但同时增加了农田生态系统的耗水量。关键词CO，浓度冬小麦叶片叶面积指数(LA1)蒸散中图法分类号$512．11；文献标志码B政府问气候变化专门委员会(IPCC)第四次评键。目前对作物蒸散的研究较少，大多研究集中于估报告综合报告指出，全球大气CO浓度从工业革命作物蒸腾及水分利用率随CO浓度的变化，研究都前的260～280×10ppm上升到2005年的379×表明CO：浓度增加会使得作物蒸腾降低，水分利用10(ppm)。根据世界气象组织和中国气象局2012率明显提高。然而，这并不代表作物的需水量年发布的温室气

4、体公报信息，至2011年，全球平均下降，虽然蒸腾降低、水分利用率提高，但叶面积和大气cO浓度为390．9×10(ppm)，中国瓦里关站生物量大幅的增加，是否会完全抵消这一作用，甚至平均大气cO2浓度为392．2×10(ppm)⋯，1990使作物的需水量有所增加，目前还均未知。年以来平均每年升高2．0×10(ppm)。联合国环由于小麦叶片是光合作用的主要器官，对籽粒境计划署政府问气候变化委员会估计，21世纪末全产量的贡献率很大，同时也影响着小麦的蒸散。叶球大气CO，浓度预计达到650—780×10面积对作物生长和产量的影响很早就被人

5、们认(ppm)J。c0，是光合作用的底物，而且还是初级识卜mJ。其中旗叶对小麦籽粒产量的贡献可占到代谢过程(气孔反应和光合作用)、光合同化物分配三分之一⋯J。研究小麦叶片特性的多与小麦育种和生长的调节者J。因此，在全球气候变化要素及栽培有关，而CO浓度对小麦叶片，尤其是旗叶影中，大气CO，升高对植物的生理过程、生物量及产量响的研究较少。具有极为重要的影响。本文选用OTC试验方法，以华北地区冬小麦为中国内陆地区水资源短缺，而在未来气候变化研究对象，分析了CO浓度增加对冬小麦叶片特性下有可能会进一步加剧，了解作物需水量(近似等与蒸散的

6、影响，为大气CO浓度升高对作物需水量于作物蒸散量)随CO浓度的变化是节水灌溉的关变化机理研究提供依据。1材料与方法2013年8月12日收到，8月30日修改国家自然科学基金(41275115)、国家重点基础研究发展计划(2010CB951302)、1．1试验站概况公益性行业(气象)科研专项(GYHY201006027)、试验于2012～2013年在中国气象局河北定兴江苏省第九批”六大人才高峰”高层次人才项目(NY-038)、江苏高校优势学科建设工程(PAPD)项目资助县固城农业气象试验站(39。0855”N，l15。4359”E)第

7、一作者简介：徐芸皎，女，浙江温州人，硕士研究生。研究方向：农进行。该地区属于中国冬小麦主产区华北平原黄淮业气象和应用气象。海麦区，冬小麦当年10月上旬播种，次年6月中旬通信作者简介：俄有沽。E—mail：eyh@cams．cma．gov．an。成熟收获。试验站多年平均气温11．7oC，年降水量18科学技术与工程14卷551．5mm，其中，冬小麦生育期间平均气温6．7℃，个对照()。D3、D2和D1处理CO，浓度分别较对降水量201mm。该区域冬小麦生育期间需灌水照浓度增加100％、50％和25％；DO为对照，不施加2～3次，灌水量

8、200～300mm。区域土壤为典型中CO，，为田问作物冠层大气环境CO，浓度。试验以壤褐土。钢瓶装纯度99．9％的CO为气体发生源，由玻璃转1．2试验设计与处理子流量计调节流量大小，用塑料软管导人气室。每试验在站内位于东西方向，问距3．0m的4个天