孟凡超，张佳华，郝 翠，周正明，李 辉，刘 丹，王 凯，张 华

1 中国气象科学研究院生态环境与农业气象研究所, 北京 100081 2 南京信息工程大学大气科学学院, 南京 210044 3 中国科学院大学地球科学学院, 北京 100049 4 长江大学, 武汉 434023

CO2浓度升高和不同灌溉量对东北玉米光合特性及产量的影响

孟凡超1,2，张佳华1,*，郝 翠1，周正明1，李 辉3，刘 丹1，王 凯4，张 华4

1 中国气象科学研究院生态环境与农业气象研究所, 北京 100081 2 南京信息工程大学大气科学学院, 南京 210044 3 中国科学院大学地球科学学院, 北京 100049 4 长江大学, 武汉 434023

CO2和水分是植物光合作用的重要底物，大气CO2浓度升高或水分变化影响植物光合作用。玉米是重要的C4植物，目前已成为我国第一大作物。我国东北地区的玉米产量占全国玉米产量的1/3左右，对确保国家的粮食安全具有重要作用。但是，关于CO2浓度升高或水分变化共同作用对东北玉米的光合速率、水分利用效率和产量影响的研究甚少。基于开顶式生长箱(OTCs)，模拟研究了CO2浓度变化(390、450、550 μmol/mol)和降水变化(0、+15%(以试验地锦州1981—2010年6、7、8月月平均降水量88.7，153.9 mm和139.8 mm为基准))共同作用对玉米光合特性及产量的影响。以玉米品种丹玉39为材料，利用直角双曲线修正模型对6个处理(C550W+15%、C550W0、C450W+15%、C450W0、C390W+15%和C390W0)的光响应曲线进行了拟合。结果表明：在CO2浓度升高和灌溉的共同作用下，玉米叶片净光合速率(Pn)升高，且灌溉作用大于高CO2浓度作用；而蒸腾速率(Tr)则下降，使水分利用效率(WUE)升高。CO2浓度升高使气孔导度(Gs)降低，灌溉则使之升高，但灌溉的作用小于高CO2浓度作用；……