开放式臭氧浓度升高对水稻叶片气体交换和荧光特性的影响.doc

第!卷 !第#期! !!!!!!!!!!!光 谱 学 与 光 谱 分 析 ./ 年 # 月!!!!!!!!!!! !0)124%52%)67890)1247:87655  $%!!(%# ))/-, :)4!./ !  开放式臭氧浓度升高对水稻叶片气体交换和荧光特性的影响 梁!晶/ . 曾!青/ 朱建国/ 朱春梧/ . 曹际铃/ . 谢祖彬/ 刘!钢/ 唐昊冶/ /I中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室!江苏 南京!./* .I中国科学院研究生院!北京!/# 摘!要!利用稻+麦 =-M:La$=c%81X11742%83%91842H@183%平台!以武运粳./和两优培九两个耐性 不同的水稻品种为材料!模拟研究了近地层大气臭氧浓度升高情形下对水稻叶片气体交换和荧光参数的影 响#结果表明高臭氧浓度降低了两个品种水稻叶片的净光合速率气孔导度以及蒸腾速率!处理+天后! 武运粳 ./ 的 降 幅 分 别 为./h!.++#h 和 .##h!两 优 培 九 的 降 幅 分 别 为.,,!h!!!/h 和 .,#*h!而对两个品种胞间 L= 浓度的影响不显著水稻叶片荧光动力学参 数 M $暗 下 初 始 荧 光%a\J $表观电子传递速率%和 :Y0, $0,实际光化学量子产量%呈下降趋势!(Y[$非光化学猝灭系数%逐渐上升! 处理+天后武运粳./和两优培九分别上升了/+!h和//h#臭氧的影响有一定的累积效应!随着处 理时间的延长!相关指标变化幅度增大#高臭氧浓度下水稻叶片胞间 L=. 浓度没有显著降低!推断臭氧导 致的净光合速率的降低是由非气孔限制因素引起#结果表明!两优培九比武运粳./对臭氧响应敏感# 关键词!臭氧胁迫气体交换叶绿素荧光 中图分类号 f,!.!!文献标识码 :!!(#) /!+# ;58/-,! / #-/-, @183%技术基础上开发了在开放体系中控制升高臭氧浓度的 引!言 !!近年来由于大量使用化石燃料含氮化肥以及汽车尾气 的排放等!使大气中臭氧前体物 DL!(=S 和 $=L0浓度剧 增!导致对流层中 =! 浓 度 日 益 提 高(/)!已 经 比 工 业 革 命 之 =-M:La =c%81X11742%83%91842H@183%技术!能在基 本不改变田间环境条件时研究臭氧浓度升高单因子对下垫面 的影响!同时由于试验空间大!利于在群体水平上同时比较 不同品种对相同臭氧暴露剂量的响应差异#因此!用此方法 所取得的试验结果被认为可以更真实地反映大气臭氧浓度升 前上升了!+h!目前仍以每年/h!.h速率增长 () 高条件下的植物生态风险(,)# 一种强氧化性的物质!已有大量试验表明其对地面植物产生 水稻$7TB292=82 ]%是 我 国 的 主 要 粮 食 作 物!也 是 对 了不可忽视的破坏作用 (!#) 臭氧比较敏感的作物(+)!同时不同品种对臭氧的响应也存在 内外许多学者在形态生物量产量光合作用和 抗 氧 化 能 力等方面进行了许多的研究!然而目前这类研究大多数在封 闭式气室或开 顶 式 气 室 $)183%)2H7@Q14!=\L%条 件 下 进 行的!一方面由于气室内的温度湿度通风光照及降 水 等与周边环境有较大差异!所得的试验结果来预测自然环境 中臭氧升高的影 响!必 然 伴 随 较 多 的 不 确 定 性另 一 方 面! 气室条件下很少能在相同试验条件下比较作物品种间的敏感 明显的基因型差异()#本试验利用中日合作建立的亚洲首个 稻+麦 =!-M:La平台!在田间原位条件下研究了臭氧胁迫下 两个耐性不同的水稻品种叶片气体交换及叶绿素荧光参数的 影响!旨在揭示水稻在不同生育期及不同基因型对臭氧胁迫 响应的差异性!以期为未来臭氧浓度升高条件下我国农业可 持续发展和国家 制 定 粮 食 安 全 保 障 策 略 提 供 有 效 的 科 学 依 据# 性差异#本世纪初!在 M:La%89%R911842H- !收稿日期 .-,-+ 修订日期 .-*- !基金项目 中国科学院南京土壤研究所知识创新工程领域前沿项目$00:0`Y%!国家自然科学基金项目$#*%!国家科技部国际科 技合作计划项目$_M:!///%!中国科学院科研装备研制项目 Ze+!%!中国科学院国际合作重点项目 ^WDe#*%和日本 环境厅全球环境研究基金项目$中日合作%$-+.%资助 ! 作者简介 梁!晶!女!/*.年生!中国科学院南京土壤研究所博士研究生!!1@7 78G;5757228 通讯联系人!!1@7GcHP;5757228 . /!材料和方法  光谱学与光谱分析!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第!卷 气孔导度 5 胞间 L= 浓度 ;