李 菲 刘 亮 张 浩 王清涛 郭丽丽 郝立华,* 张茜茜 曹 旭 梁伟佳 郑云普,*



CO2浓度对大豆叶片气孔特征和气体交换参数的影响

李 菲1刘 亮1张 浩2王清涛3郭丽丽1郝立华1,*张茜茜1曹 旭1梁伟佳1郑云普1,*

1河北工程大学水利水电学院, 河北邯郸 056038;2邯郸学院生命科学与工程学院, 河北邯郸 056005;3河北工程大学园林与生态工程学院, 河北邯郸 056038

利用可精准控制CO2浓度的大型气候箱设置7个CO2浓度处理(400、600、800、1000、1200、1400和1600 μmol mol–1), 对大豆进行CO2浓度富集的室内培养试验。结果表明, CO2浓度升高显著减小大豆叶片近轴面的气孔密度和远/近轴面的气孔面积指数。当CO2浓度为400 μmol mol–1时, 远轴面气孔分布最规则, 提高CO2浓度导致远轴面气孔的不规则分布; 与远轴面相反, CO2浓度升高导致近轴面气孔的空间分布更加规则, 即在较高CO2浓度处理下的Lhat(d)最小值均低于对照组。不同叶面(远/近轴面)气孔特征对大气CO2浓度变化的响应存在明显差异, 但大豆可以通过调整气孔形态特征和气孔空间分布格局进一步改变叶片的气体交换参数。研究结果有助于从气孔特征响应的角度深入理解CO2浓度对大豆叶片气体交换过程产生的影响。

CO2浓度; 大豆; 气孔结构特征; 气孔空间分布; 气体交换参数

自18世纪中后期西方工业革命以来, 由于大量化石燃料的使用、森林的大面积砍伐、土地利用方式的转变, 导致大气CO2浓度以平均每年约2 μmol mol–1的速度显著上升, 以致于当前全球的大气CO2浓度已经从1960年的310 μmol mol–1快速升高到400 μmol mol–1 [1]。最新的IPCC第5次评估报告指出, 若人类不采取有效措施严格控制CO2的排放量, 预计21世纪末全球的大气CO2浓度可能达到1000 μmol mol–1, 甚至到22世纪末期将接近于2000 μmol mol–1 [1]。……