降雨量和温度变化对植物光合作用的影响

气候变化是当前人类面临的重大环境问题,系统分析降雨量和温度变化对植物光合作用及相关生理参数影响,对科学认识气候变化及陆地生态系统的响应具有重要意义。降雨量和温度变化对植物光合作用及其相关参数的影响在世界范围内受到广泛关注,如分析温度增加对C4草本植物光合作用的影响、气候变化对挪威云杉光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的长期影响等。研究表明，温度和降雨量对植物光合作用的影响较大，下面我们主要从降雨量与温度对植物的影响来分析。其中降雨量我们可以通过雨量记录仪进行及时测定。

降雨量和温度变化对植物光合作用及相关生理参数影响较大。如以毛乌素沙地优势灌木沙柳幼苗为对象,研究气体交换及其PSⅡ光化学效率对4种浇水量响应。结果表明,不同浇水量明显影响沙柳幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度,除幼苗叶片温度随着浇水量增加而降低外,其它因素均随浇水量增加而增大,浇水量少时,幼苗净光合速率明显有“午睡”现象,充足浇水有效消除幼苗净光合速率的“午睡”现象;浇水量增加降低了沙柳幼苗光补偿点,提高了饱和光强和表观量子效率,并且在不同施水量处理下,环境因子光合有效辐射（可以通过光合有效辐射记录仪进行测定）、大气温度、大气饱和水汽压差及其生理变量气孔导度、叶片温度、胞间CO2浓度均显著影响幼苗净光合速率。控制土壤湿度处理下,模拟大气中CO2浓度升高和辐射增强对柠条光合作用的影响,结果表明,CO2浓度饱和点以下,柠条光合速率对CO2浓度响应表现为线性关系,对辐射响应表现为对数函数关系。柠条光合速率随辐射强度增加和CO2浓度升高而增大,土壤湿度较大时,柠条光合速率变化率随辐射强度增大而增大;土壤湿度较小时,光合速率在辐射强度为500μmol·m-2·s-1时对CO2浓度响应最敏感,柠条暗呼吸随CO2浓度的升高而增大,土壤湿度越小,柠条暗呼吸对CO2浓度响应越敏感。本研究表明,麻花艽叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率在降雨量增加下较高、自然降雨量下次之、降雨量减少处理下较低,在25℃下与15℃下差异不大。说明高寒草甸植物光合作用及相关生理参数对光合辐射响应受降雨量变化影响,如果未来降雨量减少,将使高寒草甸植物光合作用受到限制,生产力降低。温度变化影响不大,也许因为本研究设定的温度在高寒草甸正常的温度范围内。