1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究意义
气候模型预测1990-2100全球平均地表温度将增加1.4~5.8℃[1]。伴随平均温度的增加,全球大部分区域出现极端高温频发事件,并且未来热害出现的频率、持续时间、强度将会增加[2]。温度升高可能会抵消大气CO2浓度上升对农作物带来的有利影响[3-6]。水稻作为一种重要谷物作物占据全球粮食生产的主要地位。水稻是短日作物,生长后期出现高温概率较大。热带和亚热带区域的的水稻种植已逐渐发展为夏季栽培,开花和灌浆时期遭遇高温热害已成为一大限制因素。高温胁迫可以对水稻生长周期内几乎所有的生长和发育阶段产生影响,而开花期(开花与受精)是水稻对高温最敏感的时期[7]。
本研究主要针对开花期高温对水稻光合作用的影响。系统获取不同高温处理下水稻光合作用气体交换相关参数、叶绿素荧光参数、叶片生理相关参数,对高温处理时期、恢复期、生育后期的光合作用进行动态检测和分析。获取数据可为高温下水稻生长模型光合生产和干物质积累模块的改进提供依据,为精确预测全球气候变化条件下水稻产量的形成及国家粮食安全等提供技术支持。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
(1) 明确开花期高温下水稻光合生产的动态特征;
(2) 明确开花期高温对水稻光合作用影响的生理机制;
3. 研究的方法与方案
研究方法、实验方案及可行性分析
一、研究方法
基于全自动人工气候室,实施自然温度日变化规律下不同高温时期、高温水平、高温持续时间等处理的水稻盆栽试验,运用植物生理生化分析方法,明确自然温度日变化规律下开花期高温对水稻光合能力的影响。
4. 研究创新点
特色或创新之处
(1)温度强度与处理持续时间互作对作物产量形成影响的研究报导不多。
(2)人工气候室控温模式模拟外界日变化并采用自然光照,较前人研究常用的恒温控制和模拟光源更加合理
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
试验工作将于2014年5月展开,并于2015年2月底完成。
(1)2015年6月底-2014年10月下旬,在水稻开花期对其进行不同高温处理水平和不同持续时间处理,完成各个关键生育期的记录,测试水稻生长相关指标,并进行数据处理件和栽培管理措施。
