降雨量和溫度變化對植物光合作用的影響
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面臨的重大環境問題,系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,對科學認識氣候變化及陸地生態系統的響應具有重要意義。降雨量和溫度變化對植物光合作用及其相關參數的影響在世界范圍內受到廣泛關注,如分析溫度增加對C4草本植物光合作用的影響、氣候變化對挪威云杉光合作用、呼吸作用和蒸騰作用的長期影響等。研究表明，溫度和降雨量對植物光合作用的影響較大，下面我們主要從降雨量與溫度對植物的影響來分析。其中降雨量我們可以通過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凈光合速率、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,幼苗凈光合速率明顯有“午睡”現象,充足澆水有效消除幼苗凈光合速率的“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,并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凈光合速率。控制土壤濕度處理下,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系,對輻射響應表現為對數函數關系。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,麻花艽葉片凈光合速率、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制,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范圍內。
