近地层臭氧(O3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但O3胁迫条件下作物抗倒性状的变化及其可能原因均不清楚。FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究这一问题...近地层臭氧(O3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但O3胁迫条件下作物抗倒性状的变化及其可能原因均不清楚。FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究这一问题提供了最好的机会。依托全球唯一的稻田臭氧FACE技术平台,以杂交稻两优培九为供试材料,设置大气背景O3浓度和高O3浓度两个水平首次对这一问题进行了实验研究。结果表明:高O3浓度使水稻抽穗期单茎(去除叶鞘)倒5、倒4和倒3节间的平均倒伏指数分别增加25%、16%和14%,使抽穗后35 d对应节间倒伏指数分别增加13%、12%和2%,除抽穗后35 d倒3节间外均达显著或极显著水平;高浓度O3使水稻抽穗期和抽穗后35 d植株倒5、倒4和倒3节间的抗折力和弯曲力矩均下降,前者降幅明显大于后者;高O3浓度对抽穗期和抽穗后35 d倒5、倒4、倒3和倒2和倒1节间的长度和粗度影响较小,但使各节间单位长度鲜重和干重一致下降,以单位长度干重降幅更大;高O3浓度使结实期倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间可溶性糖和淀粉含有率均下降,抽穗后35 d降幅大于抽穗期。以上数据表明,未来高浓度臭氧环境条件下两优培九结实期的倒伏风险明显增加,这主要与基部节间抗折能力明显削弱有关,而后者可能又与节间充实程度下降有关。展开更多
FACE(free air gas concentration enrichment)研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的大田条件下运行,代表了目前人类对未来大气环境的最好模拟。利用独特的大型稻田FACE平台,以典型的常规水稻品种武粳15(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为供...FACE(free air gas concentration enrichment)研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的大田条件下运行,代表了目前人类对未来大气环境的最好模拟。利用独特的大型稻田FACE平台,以典型的常规水稻品种武粳15(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为供试材料,研究近地层臭氧(O3)浓度升高(比大气背景臭氧浓度平均增高26%)对常规水稻颖花形成的影响。结果表明:(1)高浓度O3对供试品种全穗以及一、二次枝梗颖化分化数均无显著影响;(2)高浓度O3使供试品种全穗和二次枝梗颖花退化数和退化率均显著增加,颖花退化增多是由于现存一次枝梗上二次枝梗大量退化而引起的二次颖花退化所造成;(3)颖花退化数在颖花分化数中所占比例很低,故高浓度O3对两供试品种全穗和一、二次枝梗颖花现存数以及稻穗构成均无显著影响。结合前报可知,选用常规水稻品种以及增施保花肥可能是未来近地层高浓度O3环境下稻作生产重要的适应措施。展开更多
人类活动导致的大气和气候变化将极大地改变作物未来的生长环境,其中一个显著的变化就是近地层空气污染物臭氧浓度的迅速上升:从工业革命前低于10nL/L上升到现在的50nL/L(夏季每天8h平均),最新预测这一浓度将在2015-2050年增加20%-25%,...人类活动导致的大气和气候变化将极大地改变作物未来的生长环境,其中一个显著的变化就是近地层空气污染物臭氧浓度的迅速上升:从工业革命前低于10nL/L上升到现在的50nL/L(夏季每天8h平均),最新预测这一浓度将在2015-2050年增加20%-25%,本世纪末将增加40%-60%。目前大气背景臭氧浓度已经超过敏感植物的伤害阀值(即40nL/L),广泛地造成农作物减产,而未来臭氧浓度增加将使这种影响变得更为严重。与封闭式和开顶式试验相比,FACE(free-air gas concentration enrichment)研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的农田条件下运行,代表了人类对未来大气环境的最好模拟。作为人类食物蛋白的重要来源,大豆是世界上种植面积最大的双子叶植物,也是1年生C3作物的模式作物,同时也被认为对臭氧污染最为敏感的作物之一。美国伊利诺伊大学的大豆FACE(SoyFACE)是世界上第1个利用FACE技术开展农作物对高浓度臭氧(模拟本世纪中叶近地层臭氧浓度)响应和适应的多学科合作研究。在阐述气室研究的局限性和介绍SoyFACE运行特点的基础上,首次综述了FACE情形下高浓度臭氧对大豆光合特性、冠层结构、物质生产与分配、产量及其构成因素以及虫害等方面的影响,并比较了FACE与气室研究结果的异同点。SoyFACE研究清楚地表明臭氧对未来粮食安全的影响必须作为一个重要的全球变化因子来加以考虑。利用FACE技术深入开展臭氧及其与其它全球变化因子的互作对世界主要粮食作物的影响、机制和调控的系统研究,是该领域未来优先考虑的方向。展开更多
研究表明不断升高的地表臭氧浓度使作物生长受抑、产量下降,但对作物品质的影响则不太清楚,特别是食味品质。本文于2009年和2010年在江苏省江都市小纪镇依托自由空气中臭氧浓度增高(free air ozoneconcentration enrichment,O3-FACE)技...研究表明不断升高的地表臭氧浓度使作物生长受抑、产量下降,但对作物品质的影响则不太清楚,特别是食味品质。本文于2009年和2010年在江苏省江都市小纪镇依托自由空气中臭氧浓度增高(free air ozoneconcentration enrichment,O3-FACE)技术平台,以本地主栽水稻品种"武运粳21"为供试材料,设置大气背景臭氧浓度和高臭氧浓度(比大气背景臭氧浓度高50%)2个水平,研究了地表臭氧浓度升高对粳稻物性和食味品质的影响。物性分析仪测定结果表明,高浓度臭氧使熟米硬度平均增加13.6%,达显著水平。食味计测定结果显示,高浓度臭氧使稻米香气、光泽、味道、口感和综合值分别下降0.8%(P>0.1)、6.2%(P<0.1)、2.6%(P<0.1)、5.1%(P<0.05)、4.3%(P<0.05),使完整性增加2.0%(P<0.05)。不同年度间稻米物性和食味品质的差异较大,但年度与臭氧间的交互作用未达显著水平。以上结果表明,未来高浓度臭氧环境下生长的稻米蒸煮后将呈变硬趋势,食味品质总体变劣。展开更多
依托中国稻田臭氧FACE(Free Air ozone Concentration Enrichment)技术平台,以常规籼稻扬稻6号为供试材料,设置大气臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient高50%),移栽密度设置低密度(16穴/m2)、中密度(24穴/m2)和高密度(32穴/m2),研...依托中国稻田臭氧FACE(Free Air ozone Concentration Enrichment)技术平台,以常规籼稻扬稻6号为供试材料,设置大气臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient高50%),移栽密度设置低密度(16穴/m2)、中密度(24穴/m2)和高密度(32穴/m2),研究不同移栽密度下近地层臭氧浓度升高对水稻生长发育和产量的影响。结果表明,高浓度臭氧对水稻抽穗期、成熟期和最终株高均无显著影响,但使收获期生物产量显著下降,其中低、中和高密度条件下分别下降23%、20%和9%。臭氧胁迫导致的生物产量下降主要与拔节至抽穗期物质生产量明显下降有关(-23%),而营养生长期物质生产量差异不显著。前者主要与高浓度臭氧下水稻生长后期的净同化率(NAR)显著下降有关,也与该期叶面积指数(LAI)下降部分相关。高浓度臭氧对营养生长期不同器官生物量影响较小,但可使生殖生长期各器官生物量显著下降,其中茎鞘生物量降幅大于叶片,因此,臭氧胁迫下生物量在叶片中的分配比例呈增加趋势,而在茎鞘中的分配比例则相反。臭氧胁迫对单位面积穗数和每穗颖花数均无显著影响,但使饱粒率和饱粒重显著下降,空粒率和秕粒率明显增加。臭氧胁迫使水稻籽粒产量平均下降16%,其中,低、中、高密度下分别下降24%、14%和10%。臭氧胁迫对水稻生长后期的LAI、NAR、物质生产量以及每穗颖花数、饱粒重和籽粒产量的负面影响均随密度的增加而呈减小的趋势。以上结果表明,适当增加移栽密度可以减小臭氧胁迫对水稻生长后期的光合面积特别是净同化率的影响,进而减轻对颖花分化和籽粒生长过程的伤害,最终可显著减少臭氧胁迫下经济产量的损失。展开更多
依托独特的稻田臭氧FACE(Free air gas concentration enrichment,开放式空气中气体浓度增高)系统平台,以武运粳21为供试水稻品种,设置正常浓度O3(即大气背景浓度)和高浓度O3(实际比大气背景浓度增高25%左右),定量研究地表O3浓度升高对...依托独特的稻田臭氧FACE(Free air gas concentration enrichment,开放式空气中气体浓度增高)系统平台,以武运粳21为供试水稻品种,设置正常浓度O3(即大气背景浓度)和高浓度O3(实际比大气背景浓度增高25%左右),定量研究地表O3浓度升高对粳稻抗倒能力的影响。结果表明:高浓度O3对水稻抽穗期和抽穗后20 d基部节间的抗折力和弯曲力矩没有显著影响,但使成熟期基部节间的抗折力和弯曲力距有所降低。因此,臭氧胁迫下水稻抽穗期、抽穗后20 d和成熟期基部节间的倒伏指数均无显著变化。进一步研究结果表明,臭氧胁迫下水稻成熟期基部节间单位长度干重和非结构性碳水化合物含量降低引起基部节间充实不良是造成抗折力显著下降的主要原因,而基部节间弯曲力矩下降是稻穗和节间的长度和质量下降共同作用的结果。以上结果表明,未来高浓度臭氧环境条件下粳型水稻的倒伏风险可能不会增加。展开更多
利用稻田开放式空气中臭氧浓度增加(FACE,Free Air gas Concentration Enrichment)平台,以常规粳稻‘武粳15’和杂交粳稻‘陵风优18’为供试材料,设置大气背景臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient增高21%,模拟21世纪中叶臭氧浓度)...利用稻田开放式空气中臭氧浓度增加(FACE,Free Air gas Concentration Enrichment)平台,以常规粳稻‘武粳15’和杂交粳稻‘陵风优18’为供试材料,设置大气背景臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient增高21%,模拟21世纪中叶臭氧浓度)两个水平,研究臭氧胁迫对大田生长水稻成熟期稻米加工、外观、蒸煮/食味和营养品质的影响及其种间差异。结果表明,近地层臭氧浓度增高使稻米糙米率、精米率和整精米率均不同程度下降,其中精米率降幅达显著水平。与Ambient相比,臭氧胁迫使两品种稻米垩白米率、垩白大小和垩白度平均分别增加15.0%(P=0.10)、42.0%(P<0.05)和60.5%(P<0.05)。臭氧胁迫使稻米胶稠度平均降低7.1%(P<0.05),但对两品种稻米直链淀粉和糊化温度均无显著影响。稻米RVA谱测定结果显示,臭氧胁迫对稻米最高黏度值、崩解值、冷胶黏度值、消减值和回复值均无显著影响。臭氧胁迫使两品种稻米蛋白质浓度呈增加趋势,但均未达显著水平。方差分析表明,多数情况下,两品种间稻米诸品质性状存在显著差异,但品种与臭氧的互作对所有测定指标均无显著影响,说明两品种稻米品质对臭氧胁迫的响应无明显差异。本试验在开放稻田条件下运行,适度臭氧胁迫使稻米垩白明显增加,胶稠度显著下降,但对其他米质指标影响较小,两品种趋势一致。展开更多
利用稻田FACE（Free Air gas Concentration Enrichment）系统，设置对照（Ambient, 环境空气）、CO2浓度增高（EC，比Ambient增200 μmol·mol-1）、温度增高（ET，比Ambient增2 ℃）和CO2浓度与温度同步增高（EC＋ET）4个...利用稻田FACE（Free Air gas Concentration Enrichment）系统，设置对照（Ambient, 环境空气）、CO2浓度增高（EC，比Ambient增200 μmol·mol-1）、温度增高（ET，比Ambient增2 ℃）和CO2浓度与温度同步增高（EC＋ET）4个处理，研究其对超级杂交籼稻Ⅱ优084生长发育的影响。结果表明：与Ambient相比，EC或EC＋ET使水稻抽穗和成熟期推迟1～3 d，但ET对生育期没有影响；EC、EC＋ET使水稻成熟期单茎干重分别增加49%、40%，均达显著水平，但ET则呈相反趋势；与Ambient相比，EC使成熟期叶片、茎鞘、稻穗及地上部干重分别增加40%、69%、30%和39%，均达极显著水平；ET使对应部位干重分别减少11%、21%、31%和26%，除茎鞘外均达显著或极显著水平；EC＋ET使对应部位干重分别增加40%、47%、10%和18%，除稻穗外均达显著水平；抽穗期和抽穗后20 d各器官干重及地上部总重对各处理的响应趋势一致，但幅度明显小于成熟期；与生物量不同，各处理对结实期物质分配比例影响较小；EC、EC＋ET使水稻成熟期茎鞘非结构性碳水化合物浓度和含量显著增加，但ET表现出相反趋势。综上所述，大气CO2浓度和温度同时升高情形下，超级稻Ⅱ优084收获期茎鞘同化物浓度和含量、各器官干重以及地上部生长总量均明显增加，但增幅略小于单独CO2浓度升高环境下生长的水稻。展开更多
To examine how the major elements of global change affect herbivory in agroecosystems, a multifactorial experiment was conducted where soybeans were grown at two levels of carbon dioxide and temperature, including tho...To examine how the major elements of global change affect herbivory in agroecosystems, a multifactorial experiment was conducted where soybeans were grown at two levels of carbon dioxide and temperature, including those predicted for 2050, under otherwise normal field conditions. Japanese beetles （Popillia japonica Newman） were enclosed on foliage for 24 h, after which the beetle survivorship, total and per capita leaf consumption, and leaf protease inhibitor activity were measured. The direct effect of temperature on beetle consumption and survivorship also was measured under controlled environmental conditions. No differences in total foliage consumption were observed; however, beetles forced to feed at elevated temperature in the field demonstrated greater per capita consmnption and reduced survivorship compared to beetles feeding at ambient temperature. Survivorship was also greater for beetles that consumed foliage grown under elevated CO2, but there were no interactive effects of CO2 and temperature, and no differences in leaf chemistry were resolved. Leaf consumption by beetles increased strongly with increasing temperature up to -37℃, above which increased mortality caused a precipitous decrease in consumption. An empirical model based on the temperature dependence of leaf consumption and flight suggests that the 3.5℃ increase in temperature predicted for 2050 will increase the optimal feeding window for the Japanese beetle by 290%. Elevated temperature and CO2 operating independently have the potential to greatly increase foliage damage to soybean by chewing insects, such as Popilliajaponica, potentially affecting crop yields.展开更多
文摘近地层臭氧(O3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但O3胁迫条件下作物抗倒性状的变化及其可能原因均不清楚。FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究这一问题提供了最好的机会。依托全球唯一的稻田臭氧FACE技术平台,以杂交稻两优培九为供试材料,设置大气背景O3浓度和高O3浓度两个水平首次对这一问题进行了实验研究。结果表明:高O3浓度使水稻抽穗期单茎(去除叶鞘)倒5、倒4和倒3节间的平均倒伏指数分别增加25%、16%和14%,使抽穗后35 d对应节间倒伏指数分别增加13%、12%和2%,除抽穗后35 d倒3节间外均达显著或极显著水平;高浓度O3使水稻抽穗期和抽穗后35 d植株倒5、倒4和倒3节间的抗折力和弯曲力矩均下降,前者降幅明显大于后者;高O3浓度对抽穗期和抽穗后35 d倒5、倒4、倒3和倒2和倒1节间的长度和粗度影响较小,但使各节间单位长度鲜重和干重一致下降,以单位长度干重降幅更大;高O3浓度使结实期倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间可溶性糖和淀粉含有率均下降,抽穗后35 d降幅大于抽穗期。以上数据表明,未来高浓度臭氧环境条件下两优培九结实期的倒伏风险明显增加,这主要与基部节间抗折能力明显削弱有关,而后者可能又与节间充实程度下降有关。
文摘FACE(free air gas concentration enrichment)研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的大田条件下运行,代表了目前人类对未来大气环境的最好模拟。利用独特的大型稻田FACE平台,以典型的常规水稻品种武粳15(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为供试材料,研究近地层臭氧(O3)浓度升高(比大气背景臭氧浓度平均增高26%)对常规水稻颖花形成的影响。结果表明:(1)高浓度O3对供试品种全穗以及一、二次枝梗颖化分化数均无显著影响;(2)高浓度O3使供试品种全穗和二次枝梗颖花退化数和退化率均显著增加,颖花退化增多是由于现存一次枝梗上二次枝梗大量退化而引起的二次颖花退化所造成;(3)颖花退化数在颖花分化数中所占比例很低,故高浓度O3对两供试品种全穗和一、二次枝梗颖花现存数以及稻穗构成均无显著影响。结合前报可知,选用常规水稻品种以及增施保花肥可能是未来近地层高浓度O3环境下稻作生产重要的适应措施。
文摘人类活动导致的大气和气候变化将极大地改变作物未来的生长环境,其中一个显著的变化就是近地层空气污染物臭氧浓度的迅速上升:从工业革命前低于10nL/L上升到现在的50nL/L(夏季每天8h平均),最新预测这一浓度将在2015-2050年增加20%-25%,本世纪末将增加40%-60%。目前大气背景臭氧浓度已经超过敏感植物的伤害阀值(即40nL/L),广泛地造成农作物减产,而未来臭氧浓度增加将使这种影响变得更为严重。与封闭式和开顶式试验相比,FACE(free-air gas concentration enrichment)研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的农田条件下运行,代表了人类对未来大气环境的最好模拟。作为人类食物蛋白的重要来源,大豆是世界上种植面积最大的双子叶植物,也是1年生C3作物的模式作物,同时也被认为对臭氧污染最为敏感的作物之一。美国伊利诺伊大学的大豆FACE(SoyFACE)是世界上第1个利用FACE技术开展农作物对高浓度臭氧(模拟本世纪中叶近地层臭氧浓度)响应和适应的多学科合作研究。在阐述气室研究的局限性和介绍SoyFACE运行特点的基础上,首次综述了FACE情形下高浓度臭氧对大豆光合特性、冠层结构、物质生产与分配、产量及其构成因素以及虫害等方面的影响,并比较了FACE与气室研究结果的异同点。SoyFACE研究清楚地表明臭氧对未来粮食安全的影响必须作为一个重要的全球变化因子来加以考虑。利用FACE技术深入开展臭氧及其与其它全球变化因子的互作对世界主要粮食作物的影响、机制和调控的系统研究,是该领域未来优先考虑的方向。
文摘研究表明不断升高的地表臭氧浓度使作物生长受抑、产量下降,但对作物品质的影响则不太清楚,特别是食味品质。本文于2009年和2010年在江苏省江都市小纪镇依托自由空气中臭氧浓度增高(free air ozoneconcentration enrichment,O3-FACE)技术平台,以本地主栽水稻品种"武运粳21"为供试材料,设置大气背景臭氧浓度和高臭氧浓度(比大气背景臭氧浓度高50%)2个水平,研究了地表臭氧浓度升高对粳稻物性和食味品质的影响。物性分析仪测定结果表明,高浓度臭氧使熟米硬度平均增加13.6%,达显著水平。食味计测定结果显示,高浓度臭氧使稻米香气、光泽、味道、口感和综合值分别下降0.8%(P>0.1)、6.2%(P<0.1)、2.6%(P<0.1)、5.1%(P<0.05)、4.3%(P<0.05),使完整性增加2.0%(P<0.05)。不同年度间稻米物性和食味品质的差异较大,但年度与臭氧间的交互作用未达显著水平。以上结果表明,未来高浓度臭氧环境下生长的稻米蒸煮后将呈变硬趋势,食味品质总体变劣。
文摘依托中国稻田臭氧FACE(Free Air ozone Concentration Enrichment)技术平台,以常规籼稻扬稻6号为供试材料,设置大气臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient高50%),移栽密度设置低密度(16穴/m2)、中密度(24穴/m2)和高密度(32穴/m2),研究不同移栽密度下近地层臭氧浓度升高对水稻生长发育和产量的影响。结果表明,高浓度臭氧对水稻抽穗期、成熟期和最终株高均无显著影响,但使收获期生物产量显著下降,其中低、中和高密度条件下分别下降23%、20%和9%。臭氧胁迫导致的生物产量下降主要与拔节至抽穗期物质生产量明显下降有关(-23%),而营养生长期物质生产量差异不显著。前者主要与高浓度臭氧下水稻生长后期的净同化率(NAR)显著下降有关,也与该期叶面积指数(LAI)下降部分相关。高浓度臭氧对营养生长期不同器官生物量影响较小,但可使生殖生长期各器官生物量显著下降,其中茎鞘生物量降幅大于叶片,因此,臭氧胁迫下生物量在叶片中的分配比例呈增加趋势,而在茎鞘中的分配比例则相反。臭氧胁迫对单位面积穗数和每穗颖花数均无显著影响,但使饱粒率和饱粒重显著下降,空粒率和秕粒率明显增加。臭氧胁迫使水稻籽粒产量平均下降16%,其中,低、中、高密度下分别下降24%、14%和10%。臭氧胁迫对水稻生长后期的LAI、NAR、物质生产量以及每穗颖花数、饱粒重和籽粒产量的负面影响均随密度的增加而呈减小的趋势。以上结果表明,适当增加移栽密度可以减小臭氧胁迫对水稻生长后期的光合面积特别是净同化率的影响,进而减轻对颖花分化和籽粒生长过程的伤害,最终可显著减少臭氧胁迫下经济产量的损失。
文摘依托独特的稻田臭氧FACE(Free air gas concentration enrichment,开放式空气中气体浓度增高)系统平台,以武运粳21为供试水稻品种,设置正常浓度O3(即大气背景浓度)和高浓度O3(实际比大气背景浓度增高25%左右),定量研究地表O3浓度升高对粳稻抗倒能力的影响。结果表明:高浓度O3对水稻抽穗期和抽穗后20 d基部节间的抗折力和弯曲力矩没有显著影响,但使成熟期基部节间的抗折力和弯曲力距有所降低。因此,臭氧胁迫下水稻抽穗期、抽穗后20 d和成熟期基部节间的倒伏指数均无显著变化。进一步研究结果表明,臭氧胁迫下水稻成熟期基部节间单位长度干重和非结构性碳水化合物含量降低引起基部节间充实不良是造成抗折力显著下降的主要原因,而基部节间弯曲力矩下降是稻穗和节间的长度和质量下降共同作用的结果。以上结果表明,未来高浓度臭氧环境条件下粳型水稻的倒伏风险可能不会增加。
文摘利用稻田开放式空气中臭氧浓度增加(FACE,Free Air gas Concentration Enrichment)平台,以常规粳稻‘武粳15’和杂交粳稻‘陵风优18’为供试材料,设置大气背景臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient增高21%,模拟21世纪中叶臭氧浓度)两个水平,研究臭氧胁迫对大田生长水稻成熟期稻米加工、外观、蒸煮/食味和营养品质的影响及其种间差异。结果表明,近地层臭氧浓度增高使稻米糙米率、精米率和整精米率均不同程度下降,其中精米率降幅达显著水平。与Ambient相比,臭氧胁迫使两品种稻米垩白米率、垩白大小和垩白度平均分别增加15.0%(P=0.10)、42.0%(P<0.05)和60.5%(P<0.05)。臭氧胁迫使稻米胶稠度平均降低7.1%(P<0.05),但对两品种稻米直链淀粉和糊化温度均无显著影响。稻米RVA谱测定结果显示,臭氧胁迫对稻米最高黏度值、崩解值、冷胶黏度值、消减值和回复值均无显著影响。臭氧胁迫使两品种稻米蛋白质浓度呈增加趋势,但均未达显著水平。方差分析表明,多数情况下,两品种间稻米诸品质性状存在显著差异,但品种与臭氧的互作对所有测定指标均无显著影响,说明两品种稻米品质对臭氧胁迫的响应无明显差异。本试验在开放稻田条件下运行,适度臭氧胁迫使稻米垩白明显增加,胶稠度显著下降,但对其他米质指标影响较小,两品种趋势一致。
文摘利用稻田FACE（Free Air gas Concentration Enrichment）系统，设置对照（Ambient, 环境空气）、CO2浓度增高（EC，比Ambient增200 μmol·mol-1）、温度增高（ET，比Ambient增2 ℃）和CO2浓度与温度同步增高（EC＋ET）4个处理，研究其对超级杂交籼稻Ⅱ优084生长发育的影响。结果表明：与Ambient相比，EC或EC＋ET使水稻抽穗和成熟期推迟1～3 d，但ET对生育期没有影响；EC、EC＋ET使水稻成熟期单茎干重分别增加49%、40%，均达显著水平，但ET则呈相反趋势；与Ambient相比，EC使成熟期叶片、茎鞘、稻穗及地上部干重分别增加40%、69%、30%和39%，均达极显著水平；ET使对应部位干重分别减少11%、21%、31%和26%，除茎鞘外均达显著或极显著水平；EC＋ET使对应部位干重分别增加40%、47%、10%和18%，除稻穗外均达显著水平；抽穗期和抽穗后20 d各器官干重及地上部总重对各处理的响应趋势一致，但幅度明显小于成熟期；与生物量不同，各处理对结实期物质分配比例影响较小；EC、EC＋ET使水稻成熟期茎鞘非结构性碳水化合物浓度和含量显著增加，但ET表现出相反趋势。综上所述，大气CO2浓度和温度同时升高情形下，超级稻Ⅱ优084收获期茎鞘同化物浓度和含量、各器官干重以及地上部生长总量均明显增加，但增幅略小于单独CO2浓度升高环境下生长的水稻。
文摘To examine how the major elements of global change affect herbivory in agroecosystems, a multifactorial experiment was conducted where soybeans were grown at two levels of carbon dioxide and temperature, including those predicted for 2050, under otherwise normal field conditions. Japanese beetles （Popillia japonica Newman） were enclosed on foliage for 24 h, after which the beetle survivorship, total and per capita leaf consumption, and leaf protease inhibitor activity were measured. The direct effect of temperature on beetle consumption and survivorship also was measured under controlled environmental conditions. No differences in total foliage consumption were observed; however, beetles forced to feed at elevated temperature in the field demonstrated greater per capita consmnption and reduced survivorship compared to beetles feeding at ambient temperature. Survivorship was also greater for beetles that consumed foliage grown under elevated CO2, but there were no interactive effects of CO2 and temperature, and no differences in leaf chemistry were resolved. Leaf consumption by beetles increased strongly with increasing temperature up to -37℃, above which increased mortality caused a precipitous decrease in consumption. An empirical model based on the temperature dependence of leaf consumption and flight suggests that the 3.5℃ increase in temperature predicted for 2050 will increase the optimal feeding window for the Japanese beetle by 290%. Elevated temperature and CO2 operating independently have the potential to greatly increase foliage damage to soybean by chewing insects, such as Popilliajaponica, potentially affecting crop yields.
