华北平原玉米叶片光合及呼吸过程对实验增温的适应性

利用典型农田生态系统的原位实验增温平台，探讨我国华北平原重要农作物玉米叶片光合及呼吸过程对实验增温的适应性，并深入分析其产生适应性的原因和机理。研究结果显示，实验增温使玉米叶片净光合速率（An）显著升高（P < 0.001），同时增温也导致An的最适温度（Topt）升高1.56℃；相似地，实验增温也同样导致了光合作用过程中最大电子传递速率（Jmax）显著增加（P < 0.001），并且其最适温度（Topt）升高了1.45℃，但并没有对最大羧化反应速率（Vcmax）及其温度敏感性（Q10）产生显著的影响（P > 0.05）。然而，实验增温却显著降低了玉米叶片的暗呼吸速率（Rd）及其Q10值（P < 0.05）。另外，研究结果还显示实验增温没有对Rd/Ag和Jmax/Vcmax产生显著的影响（P > 0.05）。此外，尽管实验增温显著提高了玉米叶片的蒸腾速率（Tr），但却并没有显著改变叶片的气孔导度（Gs）及水分利用效率（WUE）。研究结果表明，玉米可以通过调控叶片光合及呼吸等关键生理过程的最适温度对增温产生一定的适应性。然而，尽管玉米能够在叶片尺度上做出调整来适应增温环境，但这种适应能力却十分有限，以至于未来气候变暖仍可能会对华北平原玉米的生长发育过程和粮食产量造成一定的影响