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    二氧化碳与臭氧的浓度变化对水稻的影响

    发布时间:2017-10-10 16:01    来源:http://www.szwandi.cn/    作者:气体检测仪生产厂家

      夏日的炎热和清爽实在是一年中不得错过的感受,夏天来了在感受大自然风景的同时,若有舌尖上的美食做伴便更是一种享受。作为美食中的热点,水稻的生长环境至关重要。“最新的研究发现,大气中的二氧化碳浓度和近地层的臭氧浓度增加会对水稻土中两类关键功能微生物群产生影响。”中国科学院南京土壤研究所副研究员冯有智说道。
      众所周知,水稻的生长环境一般处于水淹状态。淹水环境使得水稻土含有种群丰富,数量众多的厌氧微生物。它们通过自身代谢驱动着稻田生态系统的养分循环,为水稻生长提供可持续性“动力”。
      “实验过程中,我们通过研究紫色光合细菌和产甲烷古菌两类微生物以了解气候变化对稻田生态系统的影响。由于这两类微生物都处于稻田生态系统碳循环的末端,能够敏感地反映全球气候变化对稻田生态系统的影响。”冯有智介绍。
      记者了解到,这两类微生物在整个生态系统中具有重要的功能。紫色光合细菌具有丰富的代谢能力,它们能够固定氮气,同化二氧化碳,驱动微生物食物网络,产生多种植物激素刺激作物生长;产甲烷古菌是稻田生态系统的模式微生物,能够生成甲烷气体,完成稻田生态系统的碳循环过程。
      “基于世界上唯一一个稻麦轮作系统的中国FACE(Free Air Concentration
      Enrichment,开放式空气浓度增加平台)的数据资料,当前大气二氧化碳浓度为380 ppm。我们模拟未来五十年的大气浓度将升高到580
      ppm,近地层臭氧浓度将提高50%。它们对土壤微生物的影响主要是通过植物而间接作用,其原因是土壤中二氧化碳浓度是大气中的50倍,而植物和土壤会吸收空气中绝大多数臭氧。”冯有智说,研究结果表明,大气二氧化碳浓度升高刺激水稻光合作用,增加水稻生物量;与之相反,近地层臭氧浓度升高会对水稻产生毒害,破坏其光合作用,降低其生物量。
      二氧化碳是植物光合作用的底物。大气二氧化碳浓度升高可以刺激植物的光合作用,增加水稻生物量、根系分泌物等,从而增大了向土壤中碳的输入,进而提高了微生物活性。反过来,微生物活性的增加也进一步提高了水稻的养分供应。“可以说,这是一个相互促进的过程。”冯有智说,近地层臭氧浓度增加对土壤微生物的影响则与之相反。
      谈及下一步研究计划,冯有智表示,他们要继续关注多个关键微生物群的响应,更要关注微生物所驱动的关键生态过程的响应,此外,还要考虑多个模拟因子的交互影响,如二氧化碳和臭氧以及温度等,以更好地揭示稻田生态系统对未来全球气候变化的反应和反馈。

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