环境CO2浓度升高对植物的影响研究

环境CO2浓度升高对植物的影响研究（共3篇）

1.环境CO2浓度升高对植物的影响研究 篇一

CO2浓度升高对棉铃虫生长发育和繁殖的直接影响

利用CDCC-1型密闭式动态CO2气室,在人工饲料下研究了不同CO2浓度(750μl/L vs.370μl/L)对棉铃虫生长发育和繁殖的直接影响,以及对棉铃虫幼虫体内营养物质和酶的含量.结果表明:(1)高CO2浓度大气中生长的棉铃虫种群发育延缓,单雌产卵量增加,虫体重量减轻,内禀增长率下降,而对人工饲料的消耗量和粪便排泄量增加.与对照相比,高CO2浓度下饲养的棉铃虫幼虫的发育历期延缓了15.14%(p<0.01),幼虫的取食量增加了8.03%(p<0.01),粪便量增加了14.54%(p<0.05).(2)高CO2浓度可影响棉铃虫幼虫对人工饲料的利用效率.与对照相比,在750μl/L CO2饲养下棉铃虫幼虫的相对消耗率、生长效率,食物转化率和近似消化率均有所降低.(3)高CO2浓度还改变了棉铃虫幼虫体内的营养物质的含量和酶的`活性.与对照比较,750 μl/L CO2饲养下棉铃虫幼虫体内蛋白质和总氨基酸含量分别下降了14.16%(p<0.01)和28.40%(p<0.01);超氧化物歧化酶、乙酰胆碱酯酶和淀粉酶的活性分别增加了26.43%、9.12%和40.17%,而谷胱甘肽过氧化物酶的活性则下降了20.25%(p<0.01).

作 者：吴刚 陈法军 戈峰 WU Gang CHEN Fa-Jun GE Feng 作者单位：农业虫鼠害综合治理研究国家重点实验室,中国科学院动物研究所,北京,100080刊 名：生态学报 ISTIC PKU英文刊名：ACTA ECOLOGICA SINICA年，卷(期)：26(6)分类号：Q143 Q968 S435.622.1关键词：CO2 棉铃虫 直接影响 生长发育 繁殖

2.环境CO2浓度升高对植物的影响研究 篇二

摘 要 大气中的CO2的升高，温室效应也的愈演愈烈，并且这一效应还呈现着增长的态势。CO2的浓度是影响植物生长的关键因素之一，对水稻的影响主要表现在生长发育、呼吸作用、光合作用、发育周期、FACE、产量的作用上。

关键词 CO2浓度；水稻；呼吸作用；光合作用；发育周期

中图分类号：S511 文献标志码：C 文章编号：1673-890X（2015）12-056-02

在1860-1900年间，CO2的浓度每年增长0.15 mL/L；在之后的40 a内，CO2的浓度每年增长速率提高了1倍，而在20世纪90年代，CO2浓度继续保持着猛烈的增长态势，根据相关部门的计算，预计到2030年大气中的CO2浓度将会达到550 mL/L。CO2是植物进行光合作用的原料之一，CO2浓度的增加势必会对水稻的产生严重的影响，近30 a，世界各地的科学家对此作了许多研究，涉及到水稻的生长发育中的根及叶的变化方面的内容，取得了明显的进展。本文根据国内外的相关文献及资料做一综述。

1 CO2浓度的升高对水稻光合作用的影响

植物进行光合作用的原料是CO2，并且在其他条件不变的情况下，只升高CO2的浓度会加快农作物的生长发育。林伟宏[1]和叶旭君[2]认为，CO2的浓度在倍增时水稻的光合势较高，也就是，说CO2的浓度的增加可使水稻的光合作用率提高。Tang[3]的研究结果表明，在CO2的浓度升高的第一天，水稻的光合作用会迅速提高，在45.4%左右，但是在接下来的第一周和第二周光合作用的速率值却下降了13.7%和21.1%。Peng[4]的研究指出，某些水稻品种在高浓度的CO2下的光合放氧比对照很低，而另一些却起高了一些。从以上的结果可以得出这样一个结论，多数人大气中的CO2的浓度增加可以提高水稻的光合作用强度，但是也有人认为，这需要在一定条件下才可以，如水稻的品种和暴露在高CO2浓度的时间，也就是说，较高的CO2浓度也会使植物的光合作用降低。细胞间的CO2的浓度直接关系到植物的光合强度的强度，当外界的CO2的浓度升高时，这时候通过气孔的扩散作用进入细胞的间隙的CO2的量也会增多，因底物的增多，植物的光合作用也就增强了。

2 大气中CO2浓度的升高对水稻呼吸作用的影响

目前，CO2浓度的升高对植物光合作用的影响有两种观点，一种认为暗呼吸会随着CO2浓度的升高而下降，另一种认为将随着CO2浓度的升高而升高。蒋高明等人的研究表明，在CO2浓度升高的时候暗呼吸作用也会升高。可能是CO2浓度的升高使介质的pH升高，从而使呼吸作用降低。但是到目前为止，有关大气中CO2浓度升高对植物的呼吸作用的影响鲜有报道。

3 大气中CO2浓度的升高对水稻发育期的影响

水稻生长发育期除了受自身的DNA影响，还受外界条件的影响，比如光照、温度及其它生态条件的影响。相关研究认为，CO2浓度在倍增时抽穗期会提前，而且温度越高时间越短；郭文善[5]等学者认为，FACE处理后的水稻花期会提早两天。据相关研究可知，同一品种在一定地区正常栽培条件下，植物的积温会非常稳定；当植物处于高浓度的CO2下时，水稻的发育会明显加快，这也是水稻的生育期明显缩短的一个重要的原因。

4 大气中CO2浓度的升高对水稻产量的影响

水稻的产量受4个因素制约：单位面积穗数、结实率、每穗颖花数、千粒质量。部分学者认为，大气中的CO2浓度升高会对第一个因素——单位面积穗数影响较大。并且日本学者表明，大气中CO2浓度的增加使过去3 a的水稻的单位面积增加效果显著；沈忠才[6]等学者的研究表明，FACE处理后的水稻产量提高主要是因为结实率和穗数增加导致的。有相关报道指出：在CO2浓度相同的情况下，施肥时间和施肥量对水稻构成的影响非常大，并且不同品种的水稻对CO2浓度的影响也不一致。

参考文献

[1]林宏伟.植物光合作用对大气CO2浓度升高的反应[J].生态学报，1998（9）.

[2]叶旭君，Seiichi Oshita，Yoshio Makino，等.基于紫外-可见-近红外光谱技术的蔬菜细胞ATP含量无损检测研究[J].光谱学与光谱分析，2012（4）.

[3]Xingguo Tang，Quan ZHOU，Ying FAN.A Preliminary Study on Immature Embryo Culture and Plant Regeneration of Lagerstroemia indica[J].Agricultural Biotechnology，2014（12）.

[4]Xiaosong Peng，Qiuying Yu，Xiaopeng He，et al.Quantitative Trait Loci Mapping for Flag Leaf Area and Angle in Rice Using an Introgression Lnes Population[C].中国作物学会2013年学术年会论文摘要集[A]. 2013-10-21.

[5]郭文善，朱新开，赵正，等.大气O3浓度升高对小麦籽粒产量和品质影响的生理机制[C].第十五次中国小麦栽培科学学术研讨会论文集[A].2012-11-01.

[6]沈忠才，黄建华，姜月霞.大棚西瓜水稻高效轮作技术[J].上海农业科技，2009（4）.

3.环境CO2浓度升高对植物的影响研究 篇三

以65个水稻染色体片段置换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)为材料,对比分析了正常大气CO2浓度(对照)和开放式空气CO2浓度升高(free air CO2 enrichment,FACE,大气CO2浓度增加200 μmol/mol)下水稻抽穗期的`变化,并定位了相关QTL(quantitative trait loci).供试株系的抽穗期对CO2浓度升高表现为提早、延迟和不变等3种响应,抽穗期两极变化最大的株系为AI46(提前11 d)和AI63(延迟6 d).两种条件下,共检测到9个控制抽穗期的QTL,分布在第3、4、6、7、8、10和11染色体上.其中位于第6和第8染色体上的 qHD6-4和 qHD8-4在两种CO2浓度下都检测到,但在FACE下的贡献率均显著增大;而 qHD3A-3和 qHD11A-7只在正常条件下检测到, qHD4F-4、 qHD10F-4和 qHD11F-4则只在FACE下检测到.暗示控制水稻抽穗期的基因表达易受环境CO2浓度的影响.

作 者：范桂枝 李军营 王春明 谢辉 徐长亮 朱建国 万建民 蔡庆生 FAN Gui-zhi LI Jun-ying WANG Chun-ming XIE Hui XU Chang-liang ZHU Jian-guo WAN Jian-min CAI Qing-sheng 作者单位：范桂枝,FAN Gui-zhi(南京农业大学,生命科学学院,江苏,南京,210095;东北林业大学,生命科学学院,黑龙江,哈尔滨,150040)

李军营,谢辉,徐长亮,蔡庆生,LI Jun-ying,XIE Hui,XU Chang-liang,CAI Qing-sheng(南京农业大学,生命科学学院,江苏,南京,210095)

王春明,万建民,WANG Chun-ming,WAN Jian-min(南京农业大学,作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏,南京,210095)

朱建国,ZHU Jian-guo(中国科学院,南京土壤研究所,江苏,南京,210008)