摘要
为深入探讨大气CO_(2)浓度和温度升高对冬小麦气孔特征和气体交换过程的影响,利用6台可以精准控制CO_(2)浓度和温度的大型环境生长箱,设置不同CO_(2)浓度(400、800μmol/mol)和温度(20℃/15℃、25℃/20℃、30℃/25℃),从气孔特征变化的角度揭示CO_(2)浓度升高对冬小麦光合及呼吸作用增温适应性的影响机制。研究结果显示,(1)增温显著增加了冬小麦叶片近轴面的气孔密度(P<0.05),但远轴面气孔密度呈先降后增趋势。CO_(2)浓度升高增加了20℃/15℃和25℃/20℃下的气孔密度,却对30℃/25℃下的气孔密度无显著影响。(2)增温使气孔长度和气孔周长显著降低(P<0.05),但使气孔宽度显著增加(P<0.05),且气孔面积与气孔面积指数均随温度升高呈先降后增趋势。CO_(2)浓度升高增加了气孔长度和气孔周长(P<0.05),但对气孔宽度、气孔面积、气孔面积指数和气孔形状指数的影响存在差异。(3)增温使CO_(2)浓度升高下的气孔空间分布格局规则程度降低,且远轴面比近轴面的气孔分布空间格局更规则。(4)增温导致水分利用效率极显著降低(P<0.001),但CO_(2)浓度升高缓解了因增温导致的负效应,并且净光合速率是影响水分利用效率变化的主要因素。(5)增温没有使冬小麦的光合作用产生适应性,但CO_(2)浓度升高可以提高冬小麦光合作用的最适温度。同时,增温还导致冬小麦的呼吸作用产生了增温适应性,且在大气CO_(2)浓度下的适应能力强于CO_(2)浓度升高条件下的适应能力。上述研究结果表明,大气CO_(2)浓度和温度升高可以通过调控冬小麦气孔形态和分布特征改变光合作用及呼吸作用的温度适应性。
出处
《江苏农业科学》
北大核心
2025年第14期122-133,共12页
Jiangsu Agricultural Sciences
基金
国家自然科学基金(编号:32071608)
河北省科技计划(编号:22326303D)
河北省自然科学基金(编号:22023402086、E2024402128、D20244202015)。
