目录

  • 1 绪论
    • 1.1 课程主要内容概述
    • 1.2 全球变化研究的兴起
    • 1.3 地球气体成分的变化
    • 1.4 温室效应与土地退化
    • 1.5 水污染、植被破坏与物种灭绝
    • 1.6 海平面上升、垃圾危害与人口增长
  • 2 地球系统与全球变化
    • 2.1 地球表层系统
    • 2.2 Gaia(盖亚) 假说与新地球观
    • 2.3 全球生命系统对物质循环的调控
    • 2.4 全球变化的科学内涵
    • 2.5 全球变化研究的主要内容及意义
    • 2.6 主要的全球变化-大气成分变化(上)
    • 2.7 主要的全球变化-大气成分变化(下)
    • 2.8 主要的全球变化-土地利用和土地覆盖变化
    • 2.9 主要的全球变化-全球气候变化(上)
    • 2.10 主要的全球变化-全球气候变化(下)
    • 2.11 主要的全球变化-人口增长、生物多样性变化、荒漠化
    • 2.12 当代气候变化的主要观点(上)
    • 2.13 当代气候变化的主要观点(下)
    • 2.14 气候变化的诱因——自然因素
    • 2.15 气候变化的诱因——人为因素
    • 2.16 当代气候变化的特点及后果
    • 2.17 气候变化问题的非主流思考
  • 3 全球变化与植物生理生态反应
    • 3.1 生态学概论
    • 3.2 植物生理生态学实验 (上)
    • 3.3 植物生理生态学实验 (下)
    • 3.4 大气CO2浓度升高与植物的生理反应(上)
    • 3.5 大气CO2浓度升高与植物的生理反应 (下)
    • 3.6 水热和营养环境改变下植物对CO2浓度的响应
    • 3.7 辐射环境变化及植物的生理生态反应
  • 4 生物入侵与全球变化
    • 4.1 生物入侵基本概念
    • 4.2 生物入侵的模式及原因
    • 4.3 生物入侵的理论假说
    • 4.4 生物入侵效应和规模
    • 4.5 生物入侵的后果
    • 4.6 入侵生物学的研究动态
  • 5 陆地生态系统与全球变化的相互作用
    • 5.1 模拟实验
    • 5.2 定位观测和台站网络
    • 5.3 样带研究
    • 5.4 模型模拟
    • 5.5 全球变化对生态系统功能、组成及结构的影响
    • 5.6 陆地生态系统对全球变化的反馈作用
  • 6 水生生态系统与全球变化的相互作用
    • 6.1 水环境的性质
    • 6.2 水体富营养化
    • 6.3 气候变化和臭氧层破坏
    • 6.4 温度变化及其影响
    • 6.5 水位和水量变化及其影响
    • 6.6 营养成分和pH值变化及其影响
    • 6.7 辐射和气体溶解度的变化及其影响
    • 6.8 水生生态系统对全球变化的反馈
  • 7 生物地球化学循环
    • 7.1 生物地球化学循环的研究特点
    • 7.2 大气圈
    • 7.3 水圈
    • 7.4 岩石圈
    • 7.5 生物圈
    • 7.6 CO2循环及相关过程 (上)
    • 7.7 CO2循环及相关过程(中)
    • 7.8 CO2循环及相关过程(下)
    • 7.9 甲烷和一氧化碳
    • 7.10 氮循环
    • 7.11 磷和硫的循环
    • 7.12 中国陆地生态系统的碳循环(上)
    • 7.13 中国陆地生态系统的碳循环(下)
    • 7.14 大气中的磷化氢及其来源
    • 7.15 生物质燃烧释放的含碳痕量气体-中国案例
    • 7.16 城市生态系统的元素循环:天津北仓的案例
    • 7.17 元素循环与可持续发展
  • 8 植被气候分类系统
    • 8.1 植被气候分类系统概述
    • 8.2 简单指标的植被气候分类系统
    • 8.3 综合指标的植被气候分类系统
    • 8.4 植被气候分类模型和方案
  • 9 陆地植被的遥感分析
    • 9.1 遥感发展简史
    • 9.2 遥感技术原理
    • 9.3 归一化植被指数
    • 9.4 遥感技术的应用
    • 9.5 遥感技术的应用特点
    • 9.6 陆地植被的遥感分析
    • 9.7 自然资源管理及动态监测(上)
    • 9.8 自然资源管理及动态监测(下)
  • 10 陆地植被第一性生产力及其地理分布
    • 10.1 植被的第一性生产力
    • 10.2 植被生产力的研究与发展
    • 10.3 植被生产力的测定方法
    • 10.4 估算陆地古植被生产力及其时空分布格局
    • 10.5 现有陆地植被生产力及其分布的预测
    • 10.6 预测未来陆地植被生产力及其分布
  • 11 古气候变化与生态响应
    • 11.1 晚冰期以来的气候变化
    • 11.2 重要的气候变化事件及其生态响应
    • 11.3 有关古气候变化的生态响应问题
    • 11.4 古生态记录对于未来全球变化的意义
  • 12 气候变化的适应对策
    • 12.1 气候变化的适应对策
  • 13 阅读
    • 13.1 阅读
大气CO2浓度升高与植物的生理反应(上)
  • 1 视频
  • 2 章节测验


大气浓度升高与植物的生理反应(上)



 

1、光合作用与物质生产 

一切生命活动所需的能量几乎来源于太阳能,绿色植物通过叶绿体完成这一能量转换。所以绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉。

大气浓度的上升对生态系统最直接、也是最重要的影响是其所引起的光合作用变化。反过来,光合作用的变化又会对大气浓度产生反馈作用。因此,植物的光合作用就成为研究大气浓度变化和植物生理生态反应之间相互关系的重点。

2、CO2光合驯化作用:

植物生长在高浓度环境下,经过一定时间后光合速率可能恢复到以前环境下的水平。

人们认为,长期生活在高浓度下,作物在生化、生理或形态上发生变化,这些变化可能抵消了最初对光合速率的促进作用。

在生理生态学上,把因长期生长在高浓度下而导致作物光合能力下降的现象称为对的光合驯化(photosynthetic acclimation)。直观的方法是,在同样的低浓度下测定光合速率,如果高浓度下生长的植物反而比低浓度下生长的要低,那么前者可能对环境产生了驯化。 

3、源—库关系:


一些研究表明,生长在高浓度环境下植物的源-库关系会发生变化。

当光合能力超过库对光合产物的利用能力时,碳水化合物会积累在叶片(源)中

不同植物或同种植物在不同的发育阶段和不同环境条件下对浓度升高的反应不同,可能与库强有关

在高浓度下某些形态上的变化也可能与同化物增多而形成新的碳库有关

几乎所有的实验都发现高浓度环境下生长的植物有更多的碳水化合物积累在叶片中,这种现象也被称作光合产物的反馈抑制。

4、物质生产:

一般来说,物质生产随浓度升高而增加。但是,不同植物,尤其是其他环境因子如光、温、水、养分、盐分、大气污染等不同时,高浓度环境对物质生产的影响也大不相同(图)。

 因此,其它环境因子的协同作用也很重要。 

浓度升高可能会使小麦、水稻、棉花等许多C3作物产量有不同程度的提高。有研究指出,全球粮食产量将随升高增加10-50%左右。

然而,要充分利用高浓度,就必须投入足够的肥力来满足作物对其他矿物质的需求。因此,对农作物产量随升高而变化的估计,不能简单定论。