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CO2浓度和温度升高是全球气候变化的主要特征,对作物的生长发育有重要的影响。叶片作为重要的光合器官,不同叶位叶片光合作用直接影响到作物冠层光合速率,从而影响作物产量。小麦是世界上最重要的粮食作物之一。定量分析小麦冠层不同叶位叶片光合作用对CO2浓度和温度升高的响应,可以为进一步建立适用于评估未来气候变化对产量影响的小麦生长模拟模型奠定基础。本研究以优良中筋小麦扬麦14号为试验材料,于2017年利用建立在江苏省常熟市古里镇康博村(31°30’N,120°33’E)的开放式大气 CO2浓度和温度升高(Free Air CO2 Enrichment and Temperature increase,T-FACE)试验平台,研究CO2浓度和温度同时升高对小麦冠层不同叶位叶片光合作用的影响。试验设置四个处理:对照(CT);只增加CO2浓度,大气C02浓度增加到5OO μmol mol-1(C+T);只升高冠层温度,昼夜加温,使冠层温度比对照增加1.5-2.0℃(CT+);同时增加CO2浓度和升高冠层温度(C+T+)。利用田间试验观测数据,定量分析了大气CO2浓度和温度升高对小麦不同叶位叶片光合参数(饱和光强下最大净光合速率Ag.max、光下线粒体呼吸速率Rd和初始光能利用率ε)的影响及其原因。主要研究结果如下。1.大气CO2浓度和温度升高提高了拔节期和抽穗期小麦各个叶位叶片最大净光合速率Ag.max,但降低了灌浆期功能叶片的Ag,max。在拔节期和抽穗期,C+T处理提高了冬小麦倒一叶、倒二叶和倒三叶的Ag.max,提高的比值分别为24.2%、13.6%和14.9%,且拔节期和抽穗期倒一叶Ag,max处理与对照之间的差异显著;CT+处理提高了倒一叶、倒二叶和倒三叶的Ag.max,提高的比值分别为11.6%、26.3%和49.1%,表现出随叶位增加(从植株上端到下端)而增加的规律,且拔节期各个叶片的Ag,max处理与对照之间的差异显著;C+T+处理显著提高了各个叶位的Ag.max。在灌浆期,C+T处理降低了倒一叶的Ag,max,但处理与对照间差异不显著;CT+处理和C+T+处理显著地降低了倒一叶的A g,max。2.大气CO2浓度和温度升高对拔节期和抽穗期各个叶位叶片的初始光能利用率ε无显著影响,但显著增加了抽穗期倒三叶的光下线粒体呼吸速率Rd,降低了灌浆期功能叶的ε。在拔节期和抽穗期,C+T处理对各个叶位叶片的Rd和ε影响均不显著;CT+和C+T+处理显著增加了抽穗期倒三叶的Rd;在灌浆期,C+T处理显著地提高了倒一叶的Rd;CT+处理和C+T+处理降低了倒一叶ε。3.大气CO2浓度升高明显降低了冬小麦拔节期倒一叶的气孔导度,对抽穗期和灌浆期的气孔导度影响不大。说明在冬小麦生殖生长阶段,叶片气孔导度对CO2浓度升高产生适应性。4.大气CO2浓度和温度升高条件下Ag,max和Rd与叶片含氮量仍呈线性关系,CO2浓度和温度升高使小麦生殖生长期叶片含氮量下降是导致冬小麦不同叶位叶片Agmax下调的主要原因。本研究明确了 CO2浓度和温度升高对冬小麦不同叶位叶片光合作用参数的影响及其可能的原因,为今后进一步定量研究未来气候变化对冬小麦群体光合生产力的影响提供了实验依据和数据支撑。