冬小麦光合特性对CO2浓度与土壤含水量的响应-中国生态农业学报.PDF

中国生态农业学报 Chinese Journal of Eco-Agriculture 发布日期：2017-03-22 DOI: 10.13930/ki.cjea.161167 冬小麦光合特性对CO 浓度与土壤含水量的响应机制* 2 1,2 1** 1,3 4 1,2 1 周晓旭 , 张玉翠 , 吴 林 , 沈逸群 , 姜寒冰 , 沈彦俊 (1. 中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室/ 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心 石家庄 050021; 2. 中国科学院大学 北京 100049; 3. 青海师范大学生命与地理科学学院 西宁 810000; 4. 河北师范大 学附属中学 石家庄 050011) 摘 要: 光合作用是衡量植物对环境响应的重要指标, 通过对光响应曲线的拟合, 能从生理机制方面揭示出植物在不同生长 环境下自身的调节与适应。本文利用 Li-6400 便携式光合仪测定得到了冬小麦在 4 种不同处理条件下[CO2 浓度 400 mmol·mol1, 适宜水分(W1) ；CO2 浓度750 mol·mol1, 适宜水分(W2) ；CO2 浓度400 mol·mol1, 干旱胁迫(D1) ；CO2 浓 度750 mol·mol1, 干旱胁迫(D2)]灌浆期旗叶的光响应曲线, 采用直角双曲线模型(RHM) 、非直角双曲线模型(NRHM) 、直 角双曲线修正模型(RHMM) 、指数模型(EM)和指数改进模型(MEM)对光响应数据进行拟合, 分析了不同模型对各处理条件下 光响应曲线的适用性及不同CO2 浓度和土壤含水量对冬小麦光合作用的影响。结果表明, 直角双曲线模型与非直角双曲线模 型拟合出的光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)与实测值偏差较大, 且不能拟合出光抑制现象；指数模型对LSP 和Pnmax 拟合较好, 但仍然无法实现对光抑制现象的拟合；指数改进模型虽然能对光抑制现象进行拟合, 但拟合出的光响应曲线参数 偏差较大；直角双曲线修正模型对各处理条件下光响应曲线和光响应曲线参数的拟合值都与实测值较为接近, 拟合效果最 好。研究发现, 水分胁迫会降低冬小麦光合作用, 而 CO2 浓度的增加能提升冬小麦的光合能力, 抵消部分水分胁迫引起的负 面效应。 关键词: 冬小麦; CO2 浓度; 土壤含水量; 光响应曲线模型 中图分类号: S311 Response mechanism of photosynthetic characteristics of winter wheat * under different CO2 concentration and water conditi