Arid
登记号2019
荒漠植物红砂对大气CO2浓度升高及降水变化的响应与适应机制
种培芳
完成单位甘肃农业大学
登记(发布)日期2019
中文摘要1)课题来源与背景:“荒漠植物红砂对大气CO2浓度升高及降水变化的响应与适应机制” 为国家自然基金项目,项目编号为:41461044,项目经费52元,起止年限:2015-2018。 2)技术原理及性能指标:A,技术指标:以荒漠优势植物红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,采用开顶式CO2控制气室模拟CO2浓度变化,开展了降水变化及其与CO2的协同作用对红砂光合、生理、生长、形态、碳氮含量及分配特征影响的研究。B,性能指标:找出红砂响应气候变化的生长和生理特征数据,揭示其对气候变化的适应策略。 3)技术创造性与先进性: CO2浓度增加可显著提高红砂的光合速率,但长时高CO2浓度会导致红砂出现光合适应现象。CO2增加会显著提高红砂的水分利用效率,降雨越少这种作用越明显。未来CO2浓度升高可在一定程度上提高红砂的光合能力,尤其是在降雨减少时因CO2增加会提高水分利用效率而增强其抗旱性。CO2浓度升高,红砂体内抗氧化酶活性,渗透调节物质增加,丙二醛(MDA)则下降。降水减少,红砂的抗氧化酶活性和丙二醛增加,而渗透调节物质无论降水增加或减少都会增加。高浓度CO2和降水减少时,利于红砂渗透调节物质的积累,且能促进其抗氧化酶活性的表达,对植物的氧化损伤有一定的保护作用。 CO2升高对除红砂根冠比以外的根系形态指标具有显著的正效应,总根长、总根体积等对降雨量减少的响应更为显著。红砂可通过升高C/N来响应CO2浓度的升高,但C/N比对CO2与降雨量耦合的响应则因CO2浓度及降雨量多少而不同。CO2浓度上升显著性的促进红砂的生物量,降雨量增加或减少显著性的促进或抑制了这一作用。 4)技术成熟度,适用范围和安全性:未来全球CO2浓度升高时,在降雨量增加地区红砂因充足的碳源和水分而得以恢复;在降雨减少的地区,红砂则以较高的根冠比来维持其在荒漠生态系统中地位。未来CO2浓度升高及降水改变的情况下,红砂生长情况取决于CO2浓度与降水量的协同作用对有机碳、全氮含量的影响,CO2浓度升高会在一定程度上减缓干旱对红砂碳氮吸收及利用的抑制作用,在湿润条件下能有效的增强红砂对碳氮的吸收及利用能力。 5)应用情况及存在问题:A,项目积累了大量的红砂响应气候变化的数据。目前已发表论文26篇,出版专著1部,培养研究生3名。B,存在问题:模拟实验的数据只能作为参考,要揭示内在机理,还需进行野外实验。 6) 历年获奖情况:无。
中文关键词荒漠植物 ; 控制模拟 ; 气候变化 ; 适应机制
语种中文
国家中国
中图法分类号Q948
来源机构甘肃农业大学
资源类型成果
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/339157
推荐引用方式
GB/T 7714
种培芳. 荒漠植物红砂对大气CO2浓度升高及降水变化的响应与适应机制[Z]. ,2019.
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