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CO2浓度增加和水分亏缺对典型绿肥植物光合性能及水分利用效率的影响

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  • 万方数据
探讨大气CO2浓度和水分变化对3种典型绿肥植物光合性能及水分利用效率的影响,可为未来气候变化情形下草地生态系统适应性管理提供理论支持.本试验利用可精准控制CO2浓度的人工气候室,设置400(自然大气)和800 μmol·mol-1(倍增)两个CO2浓度,80％土壤田间持水量(FC)(充分灌水对照)、55％～60％FC(轻度水分亏缺)、35％～40％FC(中度水分亏缺)、＜35％FC(重度水分亏缺)4个水分梯度,研究CO2浓度增加和水分亏缺对甘蓝型油菜、白三叶和紫花苜蓿叶绿素含量、气体交换参数及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:同一CO2浓度下,与充分灌水对照相比,当土壤水分＜40％FC时,3种植物的叶绿素含量和气体交换参数均显著降低;土壤水分为55％～60％FC时,3种植物的叶绿素总含量无显著变化,而白三叶和紫花苜蓿的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)降低了 6％～25％,但WUE无显著性差异.与大气CO2浓度相比,CO2浓度倍增使充分灌水处理下甘蓝型油菜的Pn显著降低了 21.5％,而显著增加了轻度水分亏缺下3种植物的Pn,且增加了中度水分亏缺下甘蓝型油菜和紫花苜蓿的Pn,但只对重度水分亏缺下紫花苜蓿的Pn有所改善;CO2浓度倍增显著增加了白三叶和紫花苜蓿在所有水分处理下的WUE,但只增加了甘蓝型油菜在轻度水分亏缺下的WUE.CO2浓度和水分的交互作用对3种植物的Pn均有显著影响,但仅对甘蓝型油菜的WUE有显著影响.综上,3种植物对大气CO2浓度倍增和水分亏缺的响应存在明显差异,CO2浓度升高能改善轻度水分亏缺对3种植物光合性能和WUE的不利影响,但只改善了重度水分亏缺下紫花苜蓿的光合性能.
Effects of increasing CO2 concentration and water deficit on photosynthetic performance and water use effi-ciency of typical green manure plants

郭大港、李菲、高晓东、何娜娜、赵西宁

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西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西杨凌712100

西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100

中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100

CO2浓度倍增 水分亏缺 气体交换参数 水分利用效率

国家重点研发计划国家自然科学基金陕西省重点研发计划

2021YFD1900700421257052020ZDLNY07-04

2022

10.13287/j.1001-9332.202204.033

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2022.33(4)
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