降雨量和溫度變化對植物光合作用的影響

氣候變化是當前人類麵臨的重大環境問題,係統分析降雨量和溫度變化對植物光合作用及相關生理參數影響,對(dui)科(ke)學(xue)認(ren)識(shi)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)及(ji)陸(lu)地(di)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)的(de)響(xiang)應(ying)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。降(jiang)雨(yu)量(liang)和(he)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)對(dui)植(zhi)物(wu)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)及(ji)其(qi)相(xiang)關(guan)參(can)數(shu)的(de)影(ying)響(xiang)在(zai)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)內(nei)受(shou)到(dao)廣(guang)泛(fan)關(guan)注(zhu),如分析溫度增加對C4草本植物光合作用的影響
、氣候變化對挪威雲杉光合作用、呼hu吸xi作zuo用yong和he蒸zheng騰teng作zuo用yong的de長chang期qi影ying響xiang等deng。研yan究jiu表biao明ming，溫wen度du和he降jiang雨yu量liang對dui植zhi物wu光guang合he作zuo用yong的de影ying響xiang較jiao大da，下xia麵mian我wo們men主zhu要yao從cong降jiang雨yu量liang與yu溫wen度du對dui植zhi物wu的de影ying響xiang來lai分fen析xi。其qi中zhong降jiang雨yu量liang我wo們men可ke以yi通tong過guo雨量記錄儀進行及時測定。

降雨量和溫度變化對植物光合作用及相關生理參數影響較大。如以毛烏素沙地優勢灌木沙柳幼苗為對象,研究氣體交換及其PSⅡ光化學效率對4種澆水量響應。結果表明,不同澆水量明顯影響沙柳幼苗淨光合速率、蒸騰速率
、氣孔導度、胞間CO2濃度,除幼苗葉片溫度隨著澆水量增加而降低外,其它因素均隨澆水量增加而增大,澆水量少時,幼苗淨光合速率明顯有“午睡”現象,充足澆水有效消除幼苗淨光合速率的“午睡”現象;澆水量增加降低了沙柳幼苗光補償點,提高了飽和光強和表觀量子效率,並且在不同施水量處理下,環境因子光合有效輻射（可以通過光合有效輻射記錄儀進行測定）、大氣溫度、大氣飽和水汽壓差及其生理變量氣孔導度、葉片溫度
、胞間CO2濃度均顯著影響幼苗淨光合速率。控製土壤濕度處理下,模擬大氣中CO2濃度升高和輻射增強對檸條光合作用的影響,結果表明,CO2濃度飽和點以下,檸條光合速率對CO2濃度響應表現為線性關係,對輻射響應表現為對數函數關係。檸條光合速率隨輻射強度增加和CO2濃度升高而增大,土壤濕度較大時,檸條光合速率變化率隨輻射強度增大而增大;土壤濕度較小時,光合速率在輻射強度為500μmol・m-2・s-1時對CO2濃度響應最敏感,檸條暗呼吸隨CO2濃度的升高而增大,土壤濕度越小,檸條暗呼吸對CO2濃度響應越敏感。本研究表明,麻花艽葉片淨光合速率
、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率在降雨量增加下較高、自然降雨量下次之、降雨量減少處理下較低,在25℃下與15℃下差異不大。說明高寒草甸植物光合作用及相關生理參數對光合輻射響應受降雨量變化影響,如果未來降雨量減少,將使高寒草甸植物光合作用受到限製,生產力降低。溫度變化影響不大,也許因為本研究設定的溫度在高寒草甸正常的溫度範圍內。