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co2浓度倍增与施加磷肥对辣椒生长及元素吸收的影响

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CO2浓度倍增与施加磷肥对辣椒生长及元素吸收的影响

作者：刘月炎贵州大学

学位级别：硕士

工业革命以来,化石燃料的大量燃烧使大气中co浓度不断升高。co是植物进行光合作用必不可少的原料,对植物的生长发育有重要影响,而co浓度升高会影响植物对矿质元素（如磷,P）的吸收。磷元素作为植物生长发育必需的营养元素,土壤中磷素亏... 详细信息

工业革命以来,化石燃料的大量燃烧使大气中co浓度不断升高。co是植物进行光合作用必不可少的原料,对植物的生长发育有重要影响,而co浓度升高会影响植物对矿质元素（如磷,P）的吸收。磷元素作为植物生长发育必需的营养元素,土壤中磷素亏缺已成为限制作物生长的主要因素之一。co浓度与磷素的交互作用将怎样影响植物的生长发育及生理生化过程?本研究以贵州种植范围较广的辣椒（Capsicum anmuum L.）品种艳椒425为研究对象,采用盆栽控制试验,利用可控制co浓度的自动化人工气候培养箱,设置2个co水平(自然co浓度:400±30μmol·mol、co浓度倍增:800±30μmol·mol),设置3个供磷水平（0、50、250 mg/kg）,并以自然co浓度和供磷水平为0 mg/kg的处理为对照,研究co浓度倍增与施加磷肥对辣椒生长、叶绿素含量、生物量积累与分配、根系形态、根系酸性磷酸酶活性、营养元素吸收分布、生态化学计量比的影响,以期为气候变化对辣椒生长影响提供科学依据,主要结果如下:（1）单独co浓度倍增,辣椒株高、茎粗、冠幅、叶面积、总根长、主根直径、根表面积、根体积、根尖数和分叉数均显著增大。自然co浓度条件下,株高、茎粗、冠幅、叶长、叶宽、叶面积随施磷量增加而增加。co浓度倍增和供磷水平为250 mg/kg的交互处理下,株高、茎粗、冠幅、叶长、叶宽、叶面积、叶周长、总根长、主根直径、根表面积、根体积达到最大。结果表明,单独co浓度倍增或者单独施加磷肥,均可促进辣椒的形态生长,而co浓度倍增与施加磷肥可协同促进辣椒的根系生长。（2）单独co浓度倍增根、茎、叶及总生物量显著增加,根生物量比增加,但未达显著水平,茎生物量比显著增加,叶生物量比显著减小,根冠比显著增大。自然co浓度条件下,与不施磷相比,施加磷肥后,根、茎、叶及总生物量显著增加,根、茎生物量比增加、叶生物量比减小,根冠比显著增加。co浓度倍增与供磷水平为250 mg/kg的交互处理下,根、茎、叶及总生物量达到最大,两者交互处理下根、茎生物量比及根冠比与对照相比显著增加,叶生物量比则显著降低。（3）单独co浓度倍增叶片中叶绿素含量增加,但未达显著水平,而酸性磷酸酶活性变化无明显规律。自然co浓度条件下,叶绿素含量在250 mg/kg施磷水平下达到最大,酸性磷酸酶活性则随施磷量的增加显著降低,与不施磷相比,降幅最大为45.11%。co浓度倍增与施加磷肥交互处理下,与对照相比,叶绿素含量显著增加,酸性磷酸酶活性显著降低。酸性磷酸酶活性主要受供磷水平影响,两者呈负相关关系。（4）单独co浓度倍增处理下,辣椒根、茎、叶中C含量显著增加,而N、P、K含量显著降低,因而C/N、C/P、C/K显著增大。自然co浓度条件下,施加磷肥后,辣椒根、叶中C、P含量均增加,P吸收大于C吸收,因而根、叶C/P显著低于不施磷肥处理,根、叶N/P也因施加磷肥显著降低。co浓度倍增与施加磷肥交互处理下,根、茎、叶中C含量达到最大值,而N、P、K含量总体上显著低于对照。（5）单独co浓度倍增,根中Ca、Mg含量显著增加,而Fe、Mn、Zn含量显著降低;茎中Ca、Mg含量显著降低,Fe、Mn、Zn含量显著增加;叶中Ca、Fe、Zn含量显著降低,Mg、Mn含量显著增加。自然co浓度条件下,与对照相比,施加磷肥后,根中Ca、Mg、Fe含量显著增加,Mn含量显著降低;茎中Ca、Mg含量先减后增,叶中Ca含量显著降低,Mg含量显著增加。co浓度倍增与施加磷肥交互处理下,根中Ca、Mg含量显著增加,Fe、Mn、Zn含量无明显规律;茎中Ca、Mg含量显著降低,Fe、Mn、Zn含量显著增加;叶中Ca、Fe、Zn含量显著降低,Mg、Mn含量显著增加,表明co浓度倍增和施加磷肥对植株吸收营养元素的影响不一,且各器官对不同元素的吸收存在差异,有正负效应之分。综上所述,co浓度倍增或施加磷肥对辣椒生长均有促进作用,co浓度倍增会降低植株对多数营养元素的吸收,而施加磷肥可缓解这一负效应,但不同部位对不同营养元素的吸收表现不同,有正负效应之分,因而在未来大气co浓度不断升高的背景下,辣椒种植过程中需关注肥料供给情况,适量施肥,考虑肥料配施,以期促进辣椒对营养元素的吸收,保证植株生长发育不受限制。

关键词： co2浓度磷肥辣椒生长元素吸收

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co2浓度升高对谷子和糜子营养品质的影响

CO2浓度升高对谷子和糜子营养品质的影响

作者：闫帅帅山西农业大学

学位级别：硕士

当前，人类工农业活动的发展导致大气中co2浓度不断上升，co2浓度的升高可能通过对作物生长和营养物质产生作用进而影响人类健康。谷子和糜子均为C4植物，同其他作物相比对环境胁迫有着较强的耐受性。虽然大气co2浓度升高会影响作物生... 详细信息

当前，人类工农业活动的发展导致大气中co2浓度不断上升，co2浓度的升高可能通过对作物生长和营养物质产生作用进而影响人类健康。谷子和糜子均为C4植物，同其他作物相比对环境胁迫有着较强的耐受性。虽然大气co2浓度升高会影响作物生长及产量已经在一些重要作物中得到证实，但评估co2浓度升高对谷子和糜子影响的研究仍然很少，co2浓度升高对谷子及糜子营养品质的影响尚不清楚。开展co2浓度升高对谷子和糜子营养品质影响的研究，将为杂粮生产应对未来气候变化提供参考依据。本试验利用开顶式气室（OTC）试验平台对谷子和糜子生长进行了3年的研究，测得大气co2浓度（a[co2]）和大气co2浓度升高(e[co2],a[co2]+200?mol·mol-1[co2])条件下该两种作物的产量和营养品质，得出以下主要结论：　　（1）co2浓度升高（e[co2]）显著提高谷子和糜子的产量，但使其籽粒蛋白质含量降低，而对淀粉含量和油脂含量没有影响。　　（2）e[co2]可显著提高谷子籽粒磷(P)含量，显著降低铁(Fe)含量，对糜子而言e[co2]显著增加了其籽粒锰(Mn)和硼(B)的含量，但e[co2]对谷子和糜子籽粒中钾(K)、钙(Ca)、铜(Cu)和锌(Zn)的含量没有影响。　　（3）e[co2]使谷子元素和淀粉累积量增加，对应增幅分别为P(24.1%)、K(11.27%)、Mn(9.6%)、Zn(10.68%)、Cu(15.26%)和淀粉(10.35%)，对蛋白质和油脂累积量无显著影响。e[co2]使糜子元素、淀粉和油脂累积量增加，对应增幅分别为P(23.87%)、K(29.5%)、Mn(40.08%)、Ca(22.58%)、Mg(51.31%)、Zn(40.95%)、B(48.54%)、淀粉(16.96%)和油脂(28.37%)。　　（4）e[co2]有利于糜子大部分黄酮类代谢产物的积累，但会使L-谷氨酰胺和L-赖氨酸代谢产物下降，L-谷氨酰胺和L-赖氨酸代谢产物是蛋白质合成中的重要物质，它们的减少导致e[co2]作用下糜子蛋白质浓度的降低。　　综上所述，e[co2]能够提高谷子和糜子产量，并对部分矿质元素含量产生影响。e[co2]通过影响代谢产物积累显著降低其蛋白质含量，对淀粉和油脂含量影响则较小。

关键词：谷子糜子营养品质 co2浓度

co2浓度和温度升高对薏苡生理生态特性的影响

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CO2浓度和温度升高对薏苡生理生态特性的影响

作者：熊露露贵州大学

学位级别：硕士

随着全球气候变暖以及城市化进程的加快,大气co浓度和温度升高对植物生长发育的影响愈发显著。作为植物生长发育的重要气候因子,研究co浓度、温度升高及其交互作用对于获取植物应对全球气候变化响应的生理生态数据,揭示co浓度与温度升... 详细信息

随着全球气候变暖以及城市化进程的加快,大气co浓度和温度升高对植物生长发育的影响愈发显著。作为植物生长发育的重要气候因子,研究co浓度、温度升高及其交互作用对于获取植物应对全球气候变化响应的生理生态数据,揭示co浓度与温度升高之间的互作关系及响应规律具有十分重要的意义。本研究以药食兼用作物薏苡(coix lacryma-jobi L)为研究对象,选用贵州兴仁白壳和河北国安黑壳,以盆栽方式,利用可精准调控co浓度和温度的人工气候箱设置两个co浓度梯度(400±20μmol·mol和800±20μmol·mol)和两个温度梯度(25/20℃和30/25℃),系统研究了co浓度和温度升高对白壳与黑壳薏苡生长形态、生物量积累与分配、叶绿素及渗透调节物质含量、植物内源激素、抗氧化系统、叶中C、N、P、K含量及化学计量比、主要次级代谢产物(类黄酮、总酚和薏苡素)的影响。主要结果如下:(1)温度升高、co浓度升高及其交互作用均不同程度地提高了白壳与黑壳薏苡株高、叶长、叶宽、叶厚及叶面积形态指标,且交互作用下达到最大值,二者主根数均无显著变化。co浓度升高及co与温度互作处理下,白壳与黑壳薏苡各部分生物量及总生物量均增加,以茎生物量和总生物量增加最为显著。温度升高时,白壳薏苡各部分生物量及总生物量仍呈增加趋势,而黑壳薏苡茎、叶及总生物量显著降低,导致根生物量比和根冠比显著增加。(2)温度升高时黑壳薏苡叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈降低趋势,白壳薏苡仅可溶性蛋白含量显著降低。co浓度升高显著增加白壳薏苡可溶性糖含量,显著降低白壳与黑壳薏苡可溶性蛋白含量,但对二者叶绿素含量无显著影响。co浓度和温度交互处理主要通过积累叶绿素含量来促进白壳与黑壳薏苡的光合作用,尤其是弥补了温度升高导致的黑壳薏苡叶绿素含量降低。(3)温度升高、co浓度升高单一因素处理,以及co浓度和温度升高交互处理下,白壳与黑壳薏苡SOD、POD活性和MDA含量均呈先下降后升高趋势。CAT活性则表现不一,温度升高、co浓度升高及co浓度和温度交互处理下白壳薏苡CAT活性呈上升趋势,而黑壳薏苡呈下降趋势,二者CAT活性在co浓度和温度升高交互处理下分别达最高和最低,且各处理下品种间差异显著。(4)温度升高使白壳、黑壳薏苡ZA含量显著提高,白壳薏苡GA含量显著降低,对白壳、黑壳薏苡IAA和ABA含量无显著差异。co浓度升高显著增加白壳薏苡GA和ZA含量,而白壳与黑壳薏苡IAA含量显著降低。co浓度和温度交互处理显著降低白壳薏苡GA、ZA及ABA含量,IAA含量无显著变化;黑壳薏苡IAA含量显著降低,其GA、ZA及ABA含量则无显著变化。(5)温度升高、co浓度升高主要促进了白壳薏苡对P、K的积累,对黑壳薏苡C、N、K含量均无显著影响。co浓度和温度升高交互处理显著提高白壳与黑壳薏苡对C的积累,且达到各处理中的最大值,对K含量的变化表现不一,即白壳薏苡K含量无显著变化,而黑壳薏苡K含量显著降低,对N、P含量均无显著影响。(6)co浓度及co浓度和温度升高交互作用下白壳薏苡类黄酮含量呈降低趋势,黑壳薏苡类黄酮与总酚含量无显著变化,但二者薏苡素含量均显著降低,且白壳薏苡的薏苡素含量始终显著高于黑壳薏苡。温度升高处理时,黑壳薏苡类黄酮含量显著降低,而白壳薏苡的薏苡素含量显著增加。(7)综上所述,2个薏苡品种在温度升高、co浓度升高及co浓度和温度交互处理下,其适应性为兴仁白壳薏苡强于国安黑壳薏苡。

关键词：薏苡 co2浓度温度生理生态薏苡素

co2浓度及物性对变温物理吸附二氧化碳捕集的影响

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CO2浓度及物性对变温物理吸附二氧化碳捕集的影响

作者：郑冰洁天津商业大学

学位级别：硕士

碳捕获、封存和利用(CCS)技术的使用在减少碳排放的努力中发挥着重要作用。燃烧后捕获的方法是指从传统蒸汽发电厂中燃料与空气燃烧后产生的烟气中分离co,捕获的co被压缩到超临界条件下进行运输,并被储存或重新用作工业原料。其中,co混... 详细信息

碳捕获、封存和利用(CCS)技术的使用在减少碳排放的努力中发挥着重要作用。燃烧后捕获的方法是指从传统蒸汽发电厂中燃料与空气燃烧后产生的烟气中分离co,捕获的co被压缩到超临界条件下进行运输,并被储存或重新用作工业原料。其中,co混合物形成的烟气中,co的浓度也不尽相同,高co浓度的烟气对于变温吸附过程的影响已有大量研究,低co浓度的烟气对变温吸附过程的性能影响亟待开展相关研究。co混合物的物性对于CCS过程的预测具有重要意义,近年来的研究也大多围绕于此,物性模型的预测在CCS过程中起着决定性作用,对于物性在调节、运输、储藏方面造成的影响,许多人已做了一部分研究,但有关物性模型预测造成的误差对碳捕集过程性能方面的研究还存在空白,本文将研究在偏差值为±20%的前提下,密度、热容、粘度、热导率、扩散系数模型对变温吸附过程性能方面产生的影响。本文利用质量、能量和动量平衡的耦合偏微分方程与平衡方程组成的综合模型进行模拟,验证了变温吸附(TSA)四步循环模型的可靠性,并在此模型基础之上,扩展出低co浓度烟气捕集案例,并研究了烟气中co浓度的升高对TSA系统的性能影响,发现烟气中浓度的升高确实会提升co的捕获效率,显著提高系统的纯度、回收率以及产率,有利于能耗的降低,但超过25%的浓度后,纯度、产率、能耗基本趋于稳定,回收率可能会出现下降趋势,这可能是由于达到了吸附剂最大co吸附量后,继续输入co会造成回收率的降低。对于物性模型的误差对TSA系统性能的影响,本文利用常见的物性预测模型进行基础模拟后,在原有模型基础上,将偏差为±20%的物性模型分别代入模拟进行计算,所得结果发现,密度、粘度、扩散系数都是通过影响模拟的吸附过程,从而影响TSA系统的性能参数,最高可使性能参数偏离2.2%,热容、热导率都是通过影响模拟的能量过程,从而影响TSA系统的性能参数,最高可使性能参数偏离1%。最后,为了更加全面分析co浓度及物性对TSA系统的影响,还对系统进行了经济性分析,包括捕获成本以及固定成本,固定成本主要划分为鼓风机、压缩机、热交换器、吸附柱以及吸附剂的成本。捕获成本随着系统的性能参数改变而改变,因此烟气中co浓度的升高也会使捕获成本降低,最低可使捕获成本降到50美元/吨co。物性模型造成的偏差对捕获成本也有一定影响,其中扩散系数模型误差对捕获成本的影响最大,可造成捕获成本偏离原始值2.89%。

关键词：碳捕集、封存和利用(CCS) 变温吸附 co2浓度物性模型性能参数经济性分析

co2浓度变化对青藏高原草地生态系统质量的影响研究

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CO2浓度变化对青藏高原草地生态系统质量的影响研究

作者：徐若鹏北华航天工业学院

学位级别：硕士

气候变化对生态系统的影响已经成为全球性环境问题。工业革命以来,对化石燃料的过度使用引发了全球大气co浓度的快速上升,导致的气候变化已对全球生态系统造成显著的负面影响。青藏高原是我国重要的生态安全屏障和水源涵养战略区,青藏... 详细信息

气候变化对生态系统的影响已经成为全球性环境问题。工业革命以来,对化石燃料的过度使用引发了全球大气co浓度的快速上升,导致的气候变化已对全球生态系统造成显著的负面影响。青藏高原是我国重要的生态安全屏障和水源涵养战略区,青藏高原众多生态系统类型中面积占比最大的草地生态系统及其稳定性长期受到气候变化与人类活动的影响。科学客观地评估分析青藏高原地区co浓度与草地生态系统质量的时空分布与变化,探究co浓度变化对青藏高原草地生态系统质量的影响,有助于认识区域生态系统状况变化的时空格局和青藏高原对气候变化的响应,对生态文明建设以及实现“双碳”目标也具有重要的参考意义。本文以青藏高原草地生态系统为研究对象,利用经验贝叶斯克里金法对GOSAT卫星数据进行插值,对青藏高原大气co浓度数据空间分布和时空变化进行分析;基于国家最新发布的生态系统质量评估方法,结合2010-2019年的遥感生态参数(LAI、FVC、GPP)对草地生态系统质量进行评估,计算出表征生态系统质量的EQI值并根据EQI进行分级;利用地理探测器模型重点分析了co浓度变化对青藏高原草地生态系统质量的影响,以及影响青藏高原草地生态系统质量空间分布的驱动因子。主要结论如下:(1)青藏高原地区大气co浓度存在较显著的时间变化和空间差异。从时间上看,青藏高原的co浓度随时间呈波动性增长,从2010年的386.6 ppm增加到2019年的410.4 ppm,年平均增长率为2.4 ppm yr,高于全球平均增长率,与全国平均增长率基本持平,且具有春冬高、夏秋低的季节变化特征;从空间上看,呈现东、西部高,南、北、中部低的空间分布,由青海省海西州、海南州、玉树州、果洛州构成的中部及北部地区及西藏自治区阿里地区、那曲市、日喀则市构成的南部地区co浓度明显低于四川省甘孜州和阿坝州构成的东部地区和新疆自治区喀什地区、和田市构成的西部地区。(2)青藏高原草地生态系统质量呈“整体稳定,局部呈散点状微小变化”的特点。从时间上看,青藏高原草地EQI由2010年的36.37增长至2019年的36.47,年平均增长率为0.01,EQI整体保持稳定;从空间上看,草地生态系统质量整体呈现“西北差、东南优”的空间分布格局,自甘肃省张掖市向西南至西藏自治区日喀则市形成生态系统质量等级分界带,分界带以东,大部分地区的草地生态系统质量为中等以上;分界带以西,大部分地区的草地生态系统质量为中等以下;分界带内的草地生态系统质量则以中等为主。从EQI等级变化来看,研究时段内EQI等级的降低变化类型以“由低变差”、“由中变低”为主,主要发生在青藏高原西部和中部;升高变化类型则以“由差变低”、“由中变良”为主,主要发生在青藏高原中部;EQI等级为优的区域较为稳定,在研究时段内的变化比例最低。(3)大气co浓度和年降水量是影响青藏高原草地生态系统质量空间分布的主要驱动因子,年降水量和大气co浓度具有较强的解释力,分别超过了58%和45%。同时,青藏高原草地生态系统质量变化也与人类活动和近地面相对湿度密切相关,人类足迹和近地面相对湿度对青藏高原草地生态系统质量空间分布的解释力均在30%以上。近地面气压、地形分布、近地面气温对青藏高原草地生态系统质量空间分布的解释力均未超过30%,影响力较低,属次要驱动因子。近地面风速对青藏高原草地生态系统质量的空间分布解释力尚不足20%,对青藏高原草地生态系统质量的影响相对最弱。驱动因子的交互作用方式表现为协同增强式,以非线性增强和双因子增强为具体表现形式。co浓度与年降水量的交互作用的解释力超过66%,与其他驱动因子交互作用均超过50%,展现出较强交互力。大气co浓度对与青藏高原高程因子和人类活动足迹因子具有显著性差异,与近地面气压无显著性差异。

关键词：青藏高原草地生态系统生态系统质量 co2浓度影响研究

co2浓度升高和水分亏缺对玉米气孔特征、气体交换参数及生化特性的影响

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CO2浓度升高和水分亏缺对玉米气孔特征、气体交换参数及生化特性...

作者：殷嘉伟河北工程大学

学位级别：硕士

玉米（Zea may L.）是一种全球广泛种植的C作物,同时也是中国华北平原区最重要的粮食作物之一。为深入探究大气co浓度（[co]）升高和土壤水分亏缺协同影响C作物生长发育及生理生化过程的潜在机理,本研究利用人工气候箱,以华北平原区普... 详细信息

玉米（Zea may L.）是一种全球广泛种植的C作物,同时也是中国华北平原区最重要的粮食作物之一。为深入探究大气co浓度（[co]）升高和土壤水分亏缺协同影响C作物生长发育及生理生化过程的潜在机理,本研究利用人工气候箱,以华北平原区普遍栽种的玉米品种‘郑单958’为试材,探讨不同co浓度(400μmol·mol和800μmol·mol)和土壤水分条件（充分灌溉75%～85%FC、轻度水分亏缺65%～75%FC、中度水分亏缺55%～65%FC和重度水分亏缺45%～55%FC）对玉米气孔特征、气体交换参数及生化特性的影响。主要研究结果如下:（1）在环境co浓度处理下,土壤水分亏缺导致玉米叶片远轴面的气孔密度、气孔宽度、气孔周长及气孔面积均明显降低。同时,co浓度升高分别降低充分灌溉条件下玉米叶片两个轴面的气孔密度、气孔长度、气孔周长及气孔面积。然而,co浓度升高使轻度亏水条件下玉米远轴面气孔密度增加约20%。另外,本研究结果还表明,不同程度水分亏缺导致玉米叶片的气孔分布格局相比充分灌溉更加规则。（2）轻度与中度水分亏缺导致玉米叶片的净光合速率（P_n）相比充分灌溉显著降低24.8%和19.8%,但co浓度升高却使轻度和中度水分亏缺条件下玉米叶片的P_n显著提高15.8%和25.7%。另外,co浓度升高还导致不同水分亏缺下玉米蒸腾速率（T）和气孔导度（G）的明显降低,从而大幅度提高玉米叶片水平的水分利用效率（WUE）。（3）土壤水分亏缺降低了玉米叶片的PSⅡ最大光化学量子产量（F/F）、实际光化学效率(Φ)、光合电子传递速率（ETR）以及光化学淬灭系数（q P）。然而,co浓度升高不仅导致轻度和中度水分亏缺下的ETR分别提高34.9%和18.9%,而且还使轻度亏水下玉米的q P显著增加32%。（4）轻度和重度水分亏缺导致玉米根系与叶片的可溶性糖含量提高。然而,co浓度升高却增加了轻度和中度水分亏缺条件下玉米叶片的可溶性糖和总非结构性碳水化合物含量。此外,尽管轻度和中度水分亏缺降低了玉米叶片氮（N）含量,但co浓度升高却提高了两个土壤水分条件下玉米的叶片N含量。（5）土壤水分亏缺降低了玉米植株的地上生物量、地下生物量及总生物量,而co浓度升高使轻度水分亏缺下玉米的地上生物量与总生物量显著增加52.2%和46.4%。本研究结果表明,尽管土壤水分亏缺在一定程度上限制了玉米植株的生长发育过程,但co浓度升高却能够增加玉米叶片远轴面气孔密度、叶片氮含量及光合电子传递速率,从而提高玉米植株的生物量、叶片光合碳同化能力与水分利用效率。本研究结果将为全球气候变化背景下农田生态系统科学管理措施的制定以及农作物绿色高效提质增产提供坚实的理论基础和数据支撑。

关键词：玉米(Zea may L.) co2浓度水分亏缺气孔特征气体交换参数

co2浓度和温度对玉米光合性能及水分利用效率的影响

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农业工程学报 2020年第5期36卷 122-129页

作者：刘亮郝立华李菲郭丽丽张茜茜何春霖郑云普河北工程大学水利水电学院邯郸056038

利用可精准控制co2浓度的大型人工气候室,探讨提高co2浓度和温度对玉米生长、气体交换参数、荧光参数及水分利用效率的影响。结果表明,温度显著影响玉米的生长过程,但co2浓度对玉米的生物量、叶面积和株高的变化均未产生显著影响。另外,... 详细信息

利用可精准控制co2浓度的大型人工气候室,探讨提高co2浓度和温度对玉米生长、气体交换参数、荧光参数及水分利用效率的影响。结果表明,温度显著影响玉米的生长过程,但co2浓度对玉米的生物量、叶面积和株高的变化均未产生显著影响。另外,在25/19℃和31/25℃温度条件下,净光合速率(Pn)对温度的响应并没有受到co2浓度的影响,但在37/31℃高温环境下,co2浓度升高导致玉米的Pn显著提高16.4%(Pco2浓度能增加玉米的净光合速率。此外,玉米叶片的水分利用效率(water use efficiency,WUE)随温度升高而显著下降,但co2浓度升高条件下的玉米叶片WUE明显高于自然co2浓度,表明co2浓度升高可以降低升温对玉米叶片WUE的影响。但在不同环境温度条件下,co2浓度升高缓解高温对叶片WUE产生影响的机理存在差异,较低温度时co2浓度升高通过降低叶片的蒸腾速率提高WUE,而在高温条件下主要是由于co2浓度升高能有效缓解高温对Pn的伤害,进而促进叶片WUE的提升。研究结果可为深入理解未来气候变化对玉米生长及水分利用效率产生的影响提供参考,为应对气候变化的农田管理策略制定提供数据支撑和理论依据。

关键词：作物光合作用温度玉米 co2浓度水分利用效率

夏热冬冷地区中小型航站楼基于co2浓度控制的自然通风设计方法研究

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夏热冬冷地区中小型航站楼基于CO2浓度控制的自然通风设计方法研究

作者：冼家言华南理工大学

学位级别：硕士

航空交通作为人们出行的常用方式,人们需要在依靠空调通风的航站楼内停留较长时间。人员产生的co和设备滋生污染物是航站楼室内空气品质变差的主要原因。而夏热冬冷地区具有较大的自然通风潜力,因此通过自然通风改善航站楼室内空气环境... 详细信息

航空交通作为人们出行的常用方式,人们需要在依靠空调通风的航站楼内停留较长时间。人员产生的co和设备滋生污染物是航站楼室内空气品质变差的主要原因。而夏热冬冷地区具有较大的自然通风潜力,因此通过自然通风改善航站楼室内空气环境尤为重要。自然通风设计方法在夏热冬冷地区的建筑设计中被广泛采用,但是在中小型航站楼中的应用案例较少,学者在航站楼建筑界面与构件对自然通风的影响机制方面研究较少。因此,本文立足于夏热冬冷地区的气候特点,针对一层半式中小型航站楼的被动式设计方法,探究建筑界面与构件对室内自然通风优化和降低co浓度的影响,总结基于改善室内空气品质的中小型航站楼自然通风设计方法具有重要意义。本文首先对我国夏热冬冷地区的42座中小型航站楼进行调研,总结了航站楼常用的界面形式、平面形式和剖面形式,以及不同剖面形式的中小型航站楼存在的自然通风问题。另外,对信阳明港机场航站楼进行主观问卷调查与实测,发现室内风速偏低,co堆积明显,人们倾向于通过自然通风改善室内通风环境。其次,本文以一层半式中小型航站楼为研究对象,在总结中小型航站楼基本体形的基础上,提出了11种航站楼自然通风形体分析模型,通过Fluent软件在夏热冬冷地区过渡季气候条件下进行了CFD模拟研究,分析了形体、空间组合以及构件对室内风速与co浓度控制的相互关系,并利用相关指标（风压差、换气次数、平均风速、平均co浓度）综合评价了不同设计方法对室内自然通风优化与降低co浓度的改善效果。结果表明,各顶界面形态对降低co浓度的改善效果为:内凹顶界面>单坡屋面加挑檐>外凸顶界面>单坡屋面>平屋面,其中,单坡屋面高侧进风>单坡屋面低侧进风;各侧界面形态对降低co浓度的改善效果为:外倾侧界面>垂直侧界面>内倾侧界面;各天窗与室内导风板形式对降低co浓度的改善效果为:春季导风板>秋季导风板>前置天窗开启>后置天窗开启>不设天窗。最后,结合模拟结果,本文在侧界面、顶界面、天窗、室内导风板四个层面,提出了以尽可能降低室内co浓度为控制目标的自然通风设计方法,并对不同层面较优设计方法之间结合使用的形式提出建议。

关键词：中小型航站楼自然通风 co2浓度非对称顶界面倾斜界面导风板

大气co2浓度和气温升高对小麦籽粒产量和品质的影响

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大气CO2浓度和气温升高对小麦籽粒产量和品质的影响

作者：李买金山西农业大学

学位级别：硕士

近年来,大气co浓度和气温持续升高,将对小麦品质和产量产生影响,进而影响人类健康。本研究以两个冬小麦品种“良星99”“中科2011”为供试材料,利用封闭式人工气候控制室,控制co浓度和气温两个因素,设置CK（co浓度和室外co浓度相同,气... 详细信息

近年来,大气co浓度和气温持续升高,将对小麦品质和产量产生影响,进而影响人类健康。本研究以两个冬小麦品种“良星99”“中科2011”为供试材料,利用封闭式人工气候控制室,控制co浓度和气温两个因素,设置CK（co浓度和室外co浓度相同,气温和外界环境相同）、EC(co浓度为室外co浓度+200μmol·mol,气温与外界温度相同);ET（co浓度和室外co浓度相同,气温为室外温度+2℃）;ECT(co浓度为室外co浓度+200μmol·mol,气温为室外温度+2℃)四个处理。测量大气co浓度和气温升高条件下两个品种小麦籽粒的脂肪、蛋白质、淀粉含量、元素含量和积累量、产量和产量构成因素的变化,结果表明:1)EC、ET和ECT处理下良星99和中科2011籽粒脂肪含量都有提高,其中中科2011增幅差异性显著,2018年分别增加53.42%、73.81%、75.20%,2020年分别增加46.14%、48.47%、23.85%,表明co浓度和气温升高,以及co浓度和气温同时升高对小麦籽粒合成脂肪都有促进的作用。2)EC处理下,两个品种籽粒蛋白质含量显著降低,2018年良星99降低13.9%,中科2011降低11.1%。ET处理下,两个品种籽粒蛋白质含量显著增加,2018年良星99增加28.7%,中科2011增加20.1%。ECT处理下,两个品种籽粒蛋白质含量降低。3)EC处理下,良星99淀粉含量和支链淀粉含量显著增加,2020年分别增加16.77%和24.81%,直链淀粉增加,直链比支链比减小。ET和ECT处理下良星99淀粉含量降低,2020年ET处理下淀粉含量显著降低30.23%,同时支链淀粉含量大于直链淀粉含量。4)EC处理,两个品种的N、P、K、Cu、Fe、Zn、Mn含量显著降低。ET处理,两个品种的Cu、Fe、Zn、Mn、Mg、Ca含量增加,其中良星99的Cu、Zn、Mn、Mg含量变化达差异显著水平,中科2011的Zn、Mn、Mg、Ca含量达差异显著水平。ECT处理两个品种大部分元素含量都没有显著性差异。EC处理,两个品种的N、P、K、Cu、Zn、Mg、B、Ca积累量显著增加。ET处理,两个品种的N、P、K含量显著降低。良星99的Cu、Fe、Mn、Mg、Ca积累量显著降低,中科2011籽粒Zn、Mg、B、Ca积累量2018年显著增加。ECT处理,两个品种的Cu、Zn、Mg、B、Ca积累量显著增加,Fe积累量显著降低。5)EC显著增加两个品种的产量、ET显著降低产量、ECT处理下产量降低。影响良星99产量的主要因素是千粒重,影响中科2011产量的主要因素是穗数。总之,co浓度升高可以增加小麦产量,但会降低小麦品质。温度升高降低了小麦产量,但小麦品质会有所提高。co浓度升高可以弥补温度升高对小麦产量的负面影响,但小麦品质会有所下降。本研究可为未来气候变化下,小麦的栽培管理、品种选育提供理论依据。

关键词： co2浓度气温品质产量小麦