地表臭氧浓度增加对我国亚热带典型树种的影响要点.pptVIP

研究背景 O3浓度以每年0.5-2.0%速度持续增加，已经达到35-40ppb；全球近1/4的国家夏季近地层O3浓度高于60ppb（IPCC, 2007），远超过敏感植物的受害临界值（40 ppb)。 我国由于快速工业化与城市化，O3浓度不断增加。 2009年全球春秋季（4-9月）O3浓度变化（/Data_services） 研究背景 近地层臭氧浓度的季节性变化，及其与作物生长季的重叠部分 Yamaji et al. (2008) JGR 113 D08306 [O3] 2000 [O3] Diff: 2020 - 2000 预计中国东部地区臭氧浓度的上升程度最大 研究背景 O3具有强氧化性，浓度高于40ppb可以对植物产生负面影响（UN-ECE, 1988）； O3对植物的影响包括：暴露、吸收和生物反应（Tausz, 2006）； 气孔因素是引起树木对O3响应差异的关键因子（Novak, 2005）； 细胞保护与修复过程中的NAD(P)-GSH-AsA循环，基因调控与信号传导、羧化酶的还原态等都影响植物O3敏感性（Health, 2008; Renaut, 2009）。 研究背景 环境臭氧浓度对树生长的影响 研究背景 O3对树木的影响研究多集中于北美与欧洲地区，欧洲水青冈、赤松、桦树、杨树、云杉以及北美鹅掌楸等都是主要的研究对象（Karnosky et al., 2007; Witting et al., 2009; Matyseek et al., 2010）。 亚洲树种的研究主要涉及到北方落叶与针叶树种，如水青冈、银杏、蒙古栎、油松等（Yamaguchi et al., 2007; Yan et al., 2010）。 环境大气O3使我国（亚）热带森林常绿阔叶树种与落叶阔叶林净固碳量分别减少9.6%与43.1%（Ren et al., 2010）。 评价O3浓度升高对我国亚热带典型树种的影响、探讨O3影响其敏感性的生理生态机制，可为保护亚热带森林生态系统提供科学依据，具有重要的科学和现实意义。 研究背景 试验地点：浙江天童森林生态系统国家野外观测站。 试验材料：鹅掌楸、水杉、枫香、香樟、青冈、湿地松、 木荷、全缘冬青、红叶石楠、舟山新木姜子。 研究方法 试验处理： 过滤大气(CF,15ppb); 高浓度O3(E-O3,150ppb)； 2008.07.06—2008.09.30 每日8:00-16:00熏气。 有效熏气天数47天； AOT40值为38.24ppmh. 试验期间O3处理下每日O3浓度与AOT40值 台风 台风 台风 研究方法 各个树种叶片O3伤害症状 研究结果——敏感性 未来大气O3浓度升高将严重威胁我国亚热带树种，落叶树种比常绿树种更对O3敏感 树种 生活史 症状出现时间（天） AOT40 (ppm h) 生物量变化（%） 光合速率变化值（%） 叶绿素变化值（%） 鹅掌楸 落叶 13 9.4 -26* -42* -39* 水杉 落叶 16 10.3 -11 -36* -51** 枫香 落叶 19 13.5 -21** -36* -48* 香樟 常绿 28 20.1 -13** -27* -25* 青冈 常绿 39 27.9 -6 -29* -3 木荷 常绿 41 29.3 -11 -32 0 全缘冬青 常绿 49 33.4 -7 -3 -9 红叶石楠 常绿 84 38.2 -3 -6 -2 舟山新木姜子 常绿 84 38.24 -2 -16 0 研究结果——试验树种对O3的响应 伤害剂量（AOT40值）与生长与生理指标变化值之间的关系 总生物量变化 r= 0.967** 根生物量变化 r= 0.877** 净光合速率变化 r= 0.837** r= 0.856** 叶绿素含量变化 伤害症状出现的时间（AOT40值） 研究结果——响应关系分析 对照植物 典型症状出现时 的AOT40 r P O3引起总生物量 的变化 r P O3引起光合速率 的变化 r P 比叶重 0.922 0.001 -0.922 0.001 -0.914 0.002 气孔导度 -0.153 0.717 0.230 0.583 0.142 0.