大气CO2浓度升高对动植物的影响课件.ppt

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1、大气CO2浓度升高对动植物的影响制作：万茹婷目录对昆虫的影响1对植物光合作用机理的影响2对植物根系的影响3对动植物关系的影响4大气CO2浓度升高对昆虫的影响大量的研究表明，CO2浓度增加将改变寄主植物组织中化学成分CO2浓度升高不但影响植物的生长发育，而且还改变植物体内的化学成分的组成与含量，从而间接地影响到植食性昆虫，并进而通过食物链影响到以之为食的天敌。CO2浓度增加将改变寄主植物组织中化学成分的含量和组成。这些营养成分和化学组成通过食物链而间接作用于植食性害虫和天敌，其作用的机理主要包括以下3种假说：(1)

2、营养补偿假说(2)毒素假说(3)碳氮营养平衡假说大气CO2浓度升高对昆虫的影响CO2浓度增加，将有利于植物尤其是C3植物(如小麦、水稻、大豆、棉花等)光合作用与生产力的提高；同时，也将改变植物化学物质的组成，增加组织中的C／N比，影响以之为食的植食性昆虫生长发育。不同食性昆虫对CO2浓度增加的响应不同(1)食韧皮部昆虫种群随CO2浓度的增加而增加(2)取食全细胞昆虫种群随CO2浓度升高而上升(3)食籽昆虫种群不受CO2浓度变化的影响(4)取食木质部昆虫生长发育延迟但繁殖不受影响大气CO2浓度升高对昆虫的影响大气C

3、O2浓度升高还将引起温室效应，导致气候变暖，降雨分布不均，灾害性天气出现频次增加等一系列变化。这些变化势必作用于农田生态系统，改变系统中生物群落的组成、结构、功能，使生物(尤其是昆虫)的分布区扩大、发生世代增多，生物学和生态学特性改变等。温度直接影响昆虫的发育、存活、分布以及丰富度，尤其是昆虫的越冬存活。已有证据证明，随着全球气候变暖，昆虫有向高纬度、高海拔的地区扩散、蔓延之势。此外，在全球变暖的情况下，外来种的入侵可能会对当地脆弱的农业生态系统产生影响，当地作物组成和布局发生变化也会改变当地生态系统对于CO2的

4、吸收和释放能力。目录对昆虫的影响1对植物光合作用机理的影响2对植物根系的影响3对动植物关系的影响4CO2浓度升高对植物光合作用机理的影响已有研究表明，一定范围内大气CO2浓度升高与植物光合CO2同化速率呈正相关。一般认为，光合速率增加主要是因为叶绿体内CO2分压增加，增加了对Rubisco竞争力所致，即所谓底物浓度效应。CO2浓度升高对植物光合作用机理的影响光合速率已经达到原来的两倍莴苣的光合速率变化不是非常明显CO2浓度升高对植物光合作用机理的影响通过对饱和光照条件下光合CO2同化率的实验发现植物在高CO2浓度

5、下产生的高光合速率，不仅仅是因为大气CO2浓度增加使叶绿体内CO2分压增高，提高了CO2对Rubisco竞争力而使光合速率增加，同时也是因为在高浓度CO2条件下，植物光系统结构发生了改变，从而改变光和能量转换效率或电子传递途经，使得光合速率增加。CO2浓度升高对植物光合作用机理的影响我们认为，大气CO2浓度升高可从两个方面影响光合速率，一个是浓度效应，另一个是结构效应。这就是说，大气CO2浓度升高增加的光合速率（△P）由两个部分组成，一个为底物浓度效应所增加部分（△Pc），另一个为光系统结构改变所增加部分（△Ps

6、t），即：△P=△Pc+△Pst△Pc的大小随外界瞬间CO2浓度的改变而改变，其潜在大小主要决定于RuBP或Rubisco的状态。△Pst的大小不受外界瞬间CO2浓度变化的影响，它是植物对高浓度CO2在结构上适应后，改善了光和能量转换和电子传递效率的结果。目录对昆虫的影响1对植物光合作用机理的影响2对植物根系的影响3对动植物关系的影响4CO2浓度升高对植物根系的影响植物长期生长在CO2浓度不断升高的环境中，其结构和功能都将受到影响，这种影响不仅表现在植物的地上部分，同时也表现在植物的地下部分(根系)，尤其是细根的

7、长度、直径、产量、周转以及根与枝的分配模式等方面。植物根系结构和功能的改变影响植物地上部分和生态系统物质循环中的碳动态及土壤中碳库的变化。目前有关大气CO2浓度升高对根系动态影响的研究报道主要包括大气CO2浓度升高对根系结构(直径、分枝、长度、数量等)和根系生理(周转率、产量、碳分配模式等)的影响2个方面。CO2浓度升高对植物根系的影响CO2浓度升高对根直径的影响涉及细胞分裂机制。树冠暴露于升高的CO2中会刺激根系直径的变化。研究表明，在CO2浓度升高条件下，根毛区根系直径增大27％，根中柱直径增大23％。另外C

8、O2浓度升高和土壤深度的共同作用对活根平均直径也有很大的影响。回归分析显示，活根的直径随土壤深度和CO2浓度而增加，但CO2浓度升高仅对土壤最浅层活根直径的影响较大，还没有发现CO2浓度升高对死根的平均直径有恒定的影响。CO2浓度升高对植物根系的影响CO2浓度升高对根系分枝产生一定的影响，从而改变根的结构和根系从土壤中获取水分和营养物质的能力。例如在高CO2浓度下，小麦和