全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 20 期摇 摇 2011 年 10 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
洋山港潮间带大型底栖动物群落结构及多样性 王宝强,薛俊增,庄摇 骅,等 (5865)……………………………
天津近岸海域夏季大型底栖生物群落结构变化特征 冯剑丰,王秀明,孟伟庆,等 (5875)………………………
基于景观遗传学的滇金丝猴栖息地连接度分析 薛亚东,李摇 丽,李迪强,等 (5886)……………………………
三江平原湿地鸟类丰富度的空间格局及热点地区保护 刘吉平,吕宪国 (5894)…………………………………
江苏沿海地区耕地景观生态安全格局变化与驱动机制 王摇 千,金晓斌,周寅康 (5903)………………………
广州市主城区树冠覆盖景观格局梯度 朱耀军,王摇 成,贾宝全,等 (5910)………………………………………
景观结构动态变化及其土地利用生态安全———以建三江垦区为例 林摇 佳,宋摇 戈,宋思铭 (5918)…………
基于景观安全格局的香格里拉县生态用地规划 李摇 晖,易摇 娜,姚文璟,等 (5928)……………………………
苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素 周摇 锐,胡远满,苏海龙,等 (5937)……………………………
放牧干扰下若尔盖高原沼泽湿地植被种类组成及演替模式 韩大勇,杨永兴,杨摇 杨,等 (5946)………………
放牧胁迫下若尔盖高原沼泽退化特征及其影响因子 李摇 珂,杨永兴,杨摇 杨,等 (5956)………………………
近 20 年广西钦州湾有机污染状况变化特征及生态影响 蓝文陆 (5970)…………………………………………
万仙山油松径向生长与气候因子的关系 彭剑峰,杨爱荣,田沁花 (5977)………………………………………
50 年来山东塔山植被与物种多样性的变化 高摇 远,陈玉峰,董摇 恒,等 (5984)………………………………
热岛效应对植物生长的影响以及叶片形态构成的适应性 王亚婷,范连连 (5992)………………………………
遮荫对濒危植物崖柏光合作用和叶绿素荧光参数的影响 刘建锋,杨文娟,江泽平,等 (5999)…………………
遮荫对 3 年生东北铁线莲生长特性及品质的影响 韩忠明,赵淑杰,刘翠晶,等 (6005)…………………………
云雾山铁杆蒿茎叶浸提液对封育草地四种优势植物的化感效应 王摇 辉,谢永生,杨亚利,等 (6013)…………
杭州湾滨海滩涂盐基阳离子对植物分布及多样性的影响 吴统贵,吴摇 明, 虞木奎,等 (6022)………………
藏北高寒草原针茅属植物 AM真菌的物种多样性 蔡晓布,彭岳林,杨敏娜,等 (6029)…………………………
成熟马占相思林的蒸腾耗水及年际变化 赵摇 平,邹绿柳,饶兴权,等 (6038)……………………………………
荆条叶性状对野外不同光环境的表型可塑性 杜摇 宁,张秀茹,王摇 炜,等 (6049)………………………………
短期极端干旱事件干扰后退化沙质草地群落恢复力稳定性的测度与比较 张继义,赵哈林 (6060)……………
滨海盐碱地土壤质量指标对生态改良的响应 单奇华,张建锋,阮伟建,等 (6072)………………………………
退化草地阿尔泰针茅与狼毒种群的小尺度种间空间关联 赵成章,任摇 珩 (6080)………………………………
延河流域植物群落功能性状对环境梯度的响应 龚时慧,温仲明,施摇 宇 (6088)………………………………
臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 王云霞,王晓莹,杨连新,等 (6098)………………………
甘蔗 / /大豆间作和减量施氮对甘蔗产量、植株及土壤氮素的影响 杨文亭,李志贤,舒摇 磊,等 (6108)………
湿润持续时间对生物土壤结皮固氮活性的影响 张摇 鹏,李新荣,胡宜刚,等 (6116)……………………………
锌对两个品种茄子果实品质的效应 王小晶,王慧敏,王摇 菲,等 (6125)…………………………………………
Cd2+胁迫对银芽柳 PS域叶绿素荧光光响应曲线的影响 钱永强,周晓星,韩摇 蕾,等 (6134)…………………
紫茉莉对铅胁迫生理响应的 FTIR研究 薛生国,朱摇 锋,叶摇 晟,等 (6143)……………………………………
结缕草对重金属镉的生理响应 刘俊祥 ,孙振元,巨关升,等 (6149)……………………………………………
两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 李维焕,孟摇 凯,李俊飞,等 (6157)……………………………
富营养化山仔水库沉积物微囊藻复苏的受控因子 苏玉萍,林摇 慧,钟厚璋,等 (6167)…………………………
一种新型的昆虫诱捕器及其对长足大竹象的诱捕作用 杨瑶君,刘摇 超,汪淑芳,等 (6174)……………………
光周期对梨小食心虫滞育诱导的影响 何摇 超,孟泉科,花摇 蕾,等 (6180)………………………………………
农林复合生态系统防护林斑块边缘效应对节肢动物的影响 汪摇 洋,王摇 刚,杜瑛琪,等 (6186)………………
中国超大城市土地利用状况及其生态系统服务动态演变 程摇 琳,李摇 锋,邓华锋 (6194)……………………
城市综合生态风险评价———以淮北市城区为例 张小飞,王如松,李正国,等 (6204)……………………………
唐山市域 1993—2009 年热场变化 贾宝全,邱尔发,蔡春菊 (6215)………………………………………………
基于投影寻踪法的武汉市“两型社会冶评价模型与实证研究 王茜茜,周敬宣,李湘梅,等 (6224)……………
长株潭城市群生态屏障研究 夏本安,王福生,侯方舟 (6231)……………………………………………………
基于生态绿当量的城市土地利用结构优化———以宁国市为例 赵摇 丹,李摇 锋,王如松 (6242)………………
基于 ARIMA模型的生态足迹动态模拟和预测———以甘肃省为例 张摇 勃,刘秀丽 (6251)……………………
专论与综述
孤立湿地研究进展 田学智,刘吉平 (6261)…………………………………………………………………………
甲藻的异养营养型 孙摇 军,郭术津 (6270)…………………………………………………………………………
生态工程领域微生物菌剂研究进展 文摇 娅,赵国柱,周传斌,等 (6287)…………………………………………
我国生态文明建设及其评估体系研究进展 白摇 杨,黄宇驰,王摇 敏,等 (6295)…………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*440*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*49*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄10
封面图说: 壶口瀑布是黄河中游流经秦晋大峡谷时形成的一个天然瀑布。 此地两岸夹山,河底石岩上冲刷成一巨沟,宽达 30
米,深约 50 米,最大瀑面 3 万平方米。 滚滚黄水奔流至此,倒悬倾注,若奔马直入河沟,波浪翻滚,惊涛怒吼,震声数
里可闻。 其形其声如巨壶沸腾,故名壶口。 300 余米宽的滚滚黄河水至此突然收入壶口,有“千里黄河一壶收冶之
说。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 20 期
2011 年 10 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 20
Oct. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家科技部国际科技合作计划项目(2009DFA31110);国家自然科学基金项目(30871486,31071359);日本环境厅全球环境研究基金
项目(C鄄062);江苏省高校自然科学重大基础研究项目(08KJA210003);扬州大学科技创新培育基金(2008CXJ018 和 2009CXJ021)和江苏高校优
势学科建设工程资助项目
收稿日期:2011鄄06鄄15; 摇 摇 修订日期:2011鄄08鄄01
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: lxyang@ yzu. edu. cn
王云霞,王晓莹,杨连新,李潘林,朱建国,Kazuhiko Kobayashi,王余龙. 臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE 研究. 生态学报,2011,31
(20):6098鄄6107.
Wang Y X, Wang X Y, Yang L X, Li P L, Zhu J G, Kazuhiko Kobayashi, Wang Y L. Ozone stress increases lodging risk of rice cultivar Liangyoupeijiu: a
FACE study. Acta Ecologica Sinica,2011,31(20):6098鄄6107.
臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加
———FACE研究
王云霞1,王晓莹1,杨连新1,*,李潘林1,朱建国2,Kazuhiko Kobayashi3,王余龙1
(1.扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 /农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室,扬州摇 225009;
2. 中国科学院南京土壤研究所,南京 210008;3. Department of Global Agricultural Sciences, Graduate School of Agricultural
and Life Sciences, University of Tokyo, 1鄄1鄄1 Yayoi, Bunkyo鄄ku, Tokyo 113鄄8657摇 Japan)
摘要:近地层臭氧(O3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但 O3胁迫条件下作物抗倒性状的变化及其可能原
因均不清楚。 FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究这一问
题提供了最好的机会。 依托全球唯一的稻田臭氧 FACE技术平台,以杂交稻两优培九为供试材料,设置大气背景 O3浓度和高
O3浓度两个水平首次对这一问题进行了实验研究。 结果表明:高 O3浓度使水稻抽穗期单茎(去除叶鞘)倒 5、倒 4 和倒 3 节间的
平均倒伏指数分别增加 25% 、16%和 14% ,使抽穗后 35 d对应节间倒伏指数分别增加 13% 、12%和 2% ,除抽穗后 35 d倒 3 节
间外均达显著或极显著水平;高浓度 O3使水稻抽穗期和抽穗后 35 d植株倒 5、倒 4 和倒 3 节间的抗折力和弯曲力矩均下降,前
者降幅明显大于后者;高 O3浓度对抽穗期和抽穗后 35 d倒 5、倒 4、倒 3 和倒 2 和倒 1 节间的长度和粗度影响较小,但使各节间
单位长度鲜重和干重一致下降,以单位长度干重降幅更大;高 O3浓度使结实期倒 5、倒 4、倒 3、倒 2 和倒 1 节间可溶性糖和淀粉
含有率均下降,抽穗后 35 d降幅大于抽穗期。 以上数据表明,未来高浓度臭氧环境条件下两优培九结实期的倒伏风险明显增
加,这主要与基部节间抗折能力明显削弱有关,而后者可能又与节间充实程度下降有关。
关键词:水稻;臭氧(O3);FACE(Free Air gas Concentration Enrichment);倒伏
Ozone stress increases lodging risk of rice cultivar Liangyoupeijiu: a FACE study
WANG Yunxia1, WANG Xiaoying1, YANG Lianxin1,*, LI Panlin1, ZHU Jianguo2, Kazuhiko Kobayashi3,
WANG Yulong1
1 Key Laboratory of Crop Genetics & Physiology of Jiansu Province / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Cultivation in Middle and Lower
Reaches of Yangtze River of Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, Jiangsu, China
2 Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008, China
3 Department of Global Agricultural Sciences, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, University of Tokyo, 1鄄1鄄1 Yayoi, Bunkyo鄄ku, Tokyo 113鄄
8657, Japan
Abstract: Lodging is the common problem in rice production, which causes great losses in both yield and grain quality.
Rising tropospheric ozone concentration is currently one of the most important air pollutant which suppress plant growth and
thus result in yield loss of crops. However little is known about effects of elevated ozone concentration ([O3 ]) on the
lodging of rice and related mechanisms. Free Air gas Concentration Enrichment (FACE) system was designed to conduct
gas fumigation experiments in natural fields, and spatial advantages of this technology offer the best chance for studying
http: / / www. ecologica. cn
ozone impacts on rice lodging. In this report, a FACE experiment was conducted in a paddy field (119毅42忆0义E,32毅35忆5义
N) by using an unique FACE system in the world. A two鄄line hybrid rice cultivar Liangyoupeijiu was grown at ambient (A鄄
O3) or elevated [O3] (E鄄O3). The effects of elevated [O3] on lodging鄄related traits of rice at heading or 35 days after
heading (DAH) were investigated, including lodging index, bending moment, breaking鄄resistant strength, culm diameter,
the fresh and dry weight per unit internode length, the concentration of soluble carbohydrates and starch of different
internodes (without leaf sheath) . Compared to the control, exposure to elevated [O3] increased lodging index of the fifth,
forth and third internodes from the top at heading by 25% , 16% and 14% respectively, at 35 days after heading (DAH)
by 13% , 12% and 2% respectively. The bending moment as well as breaking鄄resistant strength of the fifth, forth and third
internodes from the top were decreased by elevated [O3] at heading and 35 DAH, but the decreases in breaking鄄resistant
strength due to ozone stress were larger than in bending moment. Elevated [O3] had negligible effects on internode length
or culm diameter of the fifth, forth, third, second and first internodes from the top at heading and 35 DAH. However, the
fresh weight and dry weight per unit length of the same internodes at heading and 35 DAH were reduced significantly by
elevated [O3], the reduction in dry weight per unit length of each internode was more significant compared with that of
fresh dry weight. Elevated [ O3 ] decreased concentrations of soluble sugar and starch of all investigated internodes at
heading and 35 DAH, and the decrease was more pronounced at late grain鄄filling stage. The above results indicate that
lodging risk of Liangyoupeijiu will increase under future high ozone conditions. The decrease in lodging resistance of rice
under ozone stress was associated with weakened basal internodes, which was revealed by significant decrease of breaking鄄
resistance strength of these internodes under elevated [O3]. The latter was probably due to poor filling of basal internodes
as showed by lower dry weight per unit internode length and reduced concentration of carbonhydrates.
Key Words: rice; ozone (O3); lodging; Free Air gas Concentration Enrichment (FACE)
人类活动的加剧导致地球大气环境以前所未有的速度发生改变,其中包括近地层空气污染物臭氧(O3)
浓度的迅速上升。 目前白天地表 O3浓度的瞬时峰值已经达到 100—200 nL / L[1],特别是中国中东部地区的
O3浓度增幅更为明显,估计在 20a内翻番[2鄄3]。 大量证据表明,当前地表空气中的平均 O3浓度已经超过敏感
作物的伤害阈值(40 ppb),广泛地对野生和栽培植物产生肉眼可见的伤害,而未来 O3浓度增加将使这种伤害
变得更为严重[4鄄5]。 因此,全球变化研究必须考虑近地层 O3浓度升高对未来粮食安全的影响[6]。 水稻是人类
最重要的粮食来源之一,为全球半数以上人口提供营养[8]。 因此,准确评估臭氧胁迫对水稻的影响对减少未
来世界粮食安全预测的不确定性具有更为重要的意义。
目前臭氧胁迫对水稻影响的报道很多,但主要集中在生长、生理以及产量形成等方面[7,9],而臭氧对水稻
形态结构的影响研究甚少,特别是高 O3浓度环境下水稻抗倒性的变化尚未引起人们的注意[7]。 前人研究表
明臭氧胁迫不仅使水稻光合生产受到抑制,亦改变光合产物在不同器官中的分配[7]。 例如 Morikawa 等[10]日
光温室试验发现高 O3浓度使水稻叶鞘和茎杆干重的降幅均大于叶片干重。 Kobayashi 等[11]大田封闭气室试
验表明,随着 O3浓度的增加,水稻抽穗期干重在叶片中的分配比例显著增加,而在叶鞘、茎杆以及根系中的分
配比例显著减少;成熟期趋势基本一致,但响应幅度变小。 Welfare 等[12]封闭气室内盆栽水培试验表明,88
nL / L的 O3连续处理水稻 34 d 对 5 个供试品种地上部干重影响较小,但使根系干重显著下降。 臭氧胁迫下水
稻根冠比下降在其它气室试验中亦有广泛报道[13鄄16]。 综合前人研究可知高浓度 O3环境下水稻分配至茎鞘和
根系的光合产物变少,这种物质分配模式的变化,使水稻的整体力学特性向“头重脚轻冶方向发展,增加了倒
伏的风险,但由于研究手段的局限,迄今为止尚无直接的实验证据。 前人水稻臭氧试验均是在狭小的封闭式
或开顶式气室中实施,加上利用盆钵培育试验材料,因此无法对水稻倒伏这一群体现象进行研究[7]。 大型
FACE(Free air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究高浓
9906摇 20 期 摇 摇 摇 王云霞摇 等:臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 摇
http: / / www. ecologica. cn
度臭氧环境下水稻抗倒性变化及其机理提供了最好的机会。
本项目依托独特的中国 O3 鄄FACE平台,模拟本世纪中叶地球近地层臭氧浓度(比当前地表 O3浓度增加
25%左右[17]),以两优培九为试验材料,研究臭氧胁迫对水稻抗倒特性的影响及其可能原因,以期为未来大气
变化背景下我国水稻的抗倒栽培提供理论依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验地背景和臭氧 FACE平台
本试验在中国臭氧 FACE研究技术平台上进行。 该平台位于江苏省江都市小纪镇良种场试验田(119毅
42忆0义E,32毅35忆5义N)。 试验田所在区域年均降水量 980 mm左右,年均蒸发量大于 1100 mm,年平均温度 14. 9
益,年日照时间大于 2100 h,年平均无霜期 220 d,耕作方式为水稻鄄冬小麦轮作。 土壤类型为下位砂姜土,土
壤理化性质为:有机碳 18. 4 g / kg,全 N 1. 45 g / kg,全 P 0. 63 g / kg,全 K 14. 0 g / kg,速效 P 10. 1 mg / kg,速效 K
70. 5 mg / kg,砂粒(2—0. 02 mm)578. 4 g / kg,粉砂粒(0. 02—0. 002 mm)285. 1 g / kg,粘粒(<0. 002 mm)136. 5
g / kg,容重 1. 16 g / cm3,pH 7. 2。
试验平台共有 4 个正八角形的 FACE实验圈(直径 14 m)和 4 个对照圈,每圈有效面积约 120 m2。 FACE
圈之间以及 FACE圈与对照圈之间的间隔大于 70 m,以减少 O3释放对其他圈的影响。 FACE 圈周围管道(位
于作物冠层上方 50—60 cm处)上的小孔向圈中心喷射纯 O3气体,计算机系统根据大气中的 O3浓度、风向和
风速等因素自动调节 O3释放的速度及方向,使 FACE圈中心点冠层位置 O3浓度始终保持比大气中 O3浓度高
50% 。 放气从 7 月 1 日开始直至水稻成熟,每天放气时间为 9:00 至日落。 当对照圈 O3浓度低于 20 nL / L、下
雨和露水等造成叶片湿润以及校正 O3分析仪、检修设备等的时候暂停放气,因此水稻生长季 FACE 圈内实际
平均 O3浓度比对照圈 O3浓度只增加 25% 。 对照田块没有安装 FACE管道,其余环境条件与自然状态一致。
1. 2摇 材料培育
以两系杂交稻两优培九为供试材料。 大田旱育秧,5 月 21 日播种,6 月 18 日移栽,行株距分别为 25 m和
16. 7 cm,每穴 1 苗。 总施氮(N)量为 20 g / m2,其中 6 月 17 日基肥占总施 N量的 50% ,6 月 25 日分蘖肥占总
施 N量的 10% ,8 月 6 日穗肥占总施 N量的 40% 。 P、K肥作基肥施用,施用量均为 7 g / m2。 水分管理为 6 月
19 日至 7 月 3 日保持浅水层,7 月 4 日至 8 月 5 日进行多次轻搁田,8 月 6 日以后间隙灌溉(开花期保持浅
水),收获前 10 日断水。 适时进行病虫草害防治,保证水稻正常生长发育。
1. 3摇 测定项目与方法
于抽穗期和抽穗后 35 d分别在 FACE和对照圈内取具代表性植株 5 穴,清洗去根,随机选 18 个单茎,平
均分成 3 组,剩余单茎清洗后去根去叶,剥除各单茎叶鞘,按倒 1、倒 2、倒 3、倒 4、倒 5 节间分别剪断装袋,105
益杀青,80 益烘干至恒重,粉样过筛(100 目)后用蒽酮比色法[18]测定可溶性糖和淀粉的含量。
(1)第一组 6 个单茎去除叶鞘后,分倒 1、2、3、4 和 5 节间(穗下第一节间为倒 1 节间,依此类推)切开,用
直尺测量各节间长度,游标卡尺测量各节间中部的粗度,弹簧秤拉力法测定各节间抗折力。 在测量各节间抗
折力之前先测量该节间基部至穗顶的长度和鲜重。 抗折力的测定方法:将节间放在两个铁架台的固定点上,
固定点相距 5 cm(节间长度不足 5 cm,可相应调整固定点,测后再换算),固定点距地面 50 cm,拉力作用在两
固定点的中点,拉力方向与节间垂直,记录折断瞬间力的最大值(即弹簧秤示数和弹簧秤本身重量之和)。 按
濑古秀生[19]的方法计算每个节间的弯曲力矩和倒伏指数。 其中弯曲力矩=节间基部至穗顶的长度(cm)伊该
节间基部至穗顶的鲜重( g) 伊0. 001 伊9. 8,倒伏指数 =弯曲力矩 /抗折力伊100。 倒伏指数 200 为抗倒伏临
界值[19]。
(2)第二组 6 个保留叶鞘单茎重复(1)操作。
(3)第三组结合前二组用于测定各节间单位长度鲜重和单位长度干重:18 个单茎均去除叶鞘,分节间收
集,然后分组称重计算单位长度鲜重;108 益杀青 30 min,80 益烘干 72 h至恒重,再分组称重计算单位长度干
重。 其中单位长度鲜重(mg / cm)=每组总鲜重(g) /每组节间总长(cm)伊1000;单位长度干重(mg / cm)=每组
0016 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
总干重(g) /每组节间总长(cm)伊1000。
1. 4摇 数据处理
本试验为单因素随机区组设计,试验重复 3 次。 采用 Microsoft Excel 进行数据处理和作图,SPSS13. 0 软
件进行差异显著性分析,显著水平设 P<0. 01、P<0. 05、P<0. 1、P>0. 1,分别用**、*、+和 ns 表示。 数据表
示为平均值依标准差。
2摇 结果与分析
2. 1摇 倒伏指数
由于去叶鞘和保留叶鞘单茎倒伏指数对高 O3浓度的响应趋势基本一致,本文只列出去叶鞘单茎倒伏指
数的变化(图 1)。 由图可知,(1)无论是抽穗期还是抽穗后 35 d,去叶鞘单茎倒伏指数倒 3 节间>倒 4 节间>
倒 5 节间,说明植株基部节间的抗倒能力明显大于上部节间。 (2)抽穗后 35 d各节间倒伏指数明显大于抽穗
期对应节间的倒伏指数,说明随着生育进程的推移,顶部稻穗重量不断增加,抗倒能力明显下降。 (3)臭氧胁
迫使抽穗期和抽穗后 35 d各节间倒伏指数均增加:从抽穗期看,高 O3浓度使倒 5、倒 4、倒 3 节间以及这 3 个
节间的平均倒伏指数分别增加 25. 4% 、16. 1% 、13. 8%和 17. 6% ,均达显著或极显著水平。 从抽穗后 35 d看,
高 O3浓度使对应节间以及 3 个节间的平均倒伏指数分别增加 13. 0% 、11. 9% 、1. 6%和 7. 8% ,除倒 3 节间外
均达显著水平。 由此可见,未来高臭氧浓度的大气环境下水稻倒伏风险明显增加,灌浆前期增幅大于灌浆
后期。
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
*
*
ns
*
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
倒5 倒4 倒3 平均 Mean 平均 Mean倒5 倒4 倒3
**
* * **
a b
节间 Internodes
倒伏
指数
Lod
ging?
index
图 1摇 大气 O3浓度(白色)和高 O3浓度(灰色或粉色)条件下水稻抽穗期(a)和穗后 35 d(b)去叶鞘单茎基部节间的倒伏指数
Fig. 1 摇 Lodging index of basal internodes at heading ( a) and 35 days after heading ( b) of rice grown under ambient or elevated
ozone concentration
吁、郁、芋 分别表示倒 5、倒 4 和倒 3 节间
2. 2摇 抗折力和弯曲力矩
高 O3浓度对两优培九去叶鞘单茎抗折力的影响示于图 2。 由图可知,(1)无论是抽穗期还是抽穗后 35
d,去叶鞘单茎抗折力倒 5 节间>倒 4 节间>倒 3 节间,说明愈下部的节间其材质愈密实,抗弯折的强度亦愈高。
(2)抽穗后 35 d各节间抗折力均小于抽穗期对应节间的抗折力,说明随着生育进程的推移水稻抗折强度呈下
降趋势,这可能与穗后茎鞘中营养物质向籽粒转运,茎秆机械强度随之降低有关。 (3)臭氧胁迫使水稻抽穗
期和抽穗后 35 d各节间抗折力下降:从抽穗期看,高 O3浓度使去叶鞘单茎倒 5、倒 4、倒 3 节间以及这 3 个节
间的平均抗折力分别下降 19. 2% 、21. 4% 、24. 5%和 21. 1% ,均达极显著水平。 从抽穗期 35 d 看,高浓度 O3
使对应节间以及 3 个节间的平均抗折力分别下降 24. 5% 、16. 8% 、9. 7%和 19. 2% ,均达显著或极显著水平。
可见,未来高浓度臭氧环境下水稻基部 3 个节间的抗折断能力均将大幅下降。
高浓度 O3对两优培九去叶鞘单茎弯曲力矩的影响示于图 2c和图 2d。 由图可知,(1)无论是抽穗期还是
1016摇 20 期 摇 摇 摇 王云霞摇 等:臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 摇
http: / / www. ecologica. cn
0
4
8
12
16
20
**
**
*
**
0
4
8
12
16
20
?
**
**
****
0
4
8
12
16
20
24
28
32
ns
+
++
0
4
8
12
16
20
24
28
32 **
*
**
a
c d
b
节间 Internodes
抗折
力
Brea
king-
resis
itants
treng
th/N
抗折
力
Brea
king-
resis
itants
treng
th/N
平均 Mean倒5 倒4 倒3 平均 Mean倒5 倒4 倒3
平均 Mean倒5 倒4 倒3 平均 Mean倒5 倒4 倒3
弯曲
力距
Bend
ing m
omen
t/(g/c
m)
弯曲
力距
Bend
ing m
omen
t/(g/c
m)
图 2摇 大气O3浓度(白色)和高O3浓度(灰色或粉色)条件下两优培九抽穗期(a,c)和抽穗后35 d(b,d)去叶鞘单茎基部节间的抗折力和弯
曲力矩
Fig. 2 摇 Breaking resistant strength and bending moment of basal internodes at heading (a, c) and 35 days after heading (b, d) of rice
grown under ambient or elevated ozone concentration
抽穗后 35 d,去叶鞘单茎弯曲力矩倒 5 节间>倒 4 节间>倒 3 节间,植株下部节间的弯曲力矩明显大于上部节
间。 (2)抽穗后 35 d各节间弯曲力矩均大于抽穗期对应节间的弯曲力矩,这一变化趋势与籽粒灌浆时穗重迅
速增加相一致。 (3)高 O3浓度使抽穗后 35 d去叶鞘单茎倒 5、倒 4、倒 3 节间以及这 3 个节间的平均弯曲力矩
分别下降 8. 4% 、8. 0% 、8. 8%和 8. 7% ,均达显著或极显著水平。 抽穗期趋势基本一致,但响应幅度变小:臭
氧胁迫下倒 4、倒 3 以及 3 个节间的平均弯曲力矩降幅达 0. 1 显著水平。 由此可见,未来高浓度臭氧环境下水
稻弯曲力矩呈下降趋势,随生育进程推移降幅增大。
2. 3摇 节间长度和节间粗度
高 O3浓度对两优培九各节间长度和粗度的影响示于图 3。 由图可知,(1)无论是抽穗期还是抽穗后 35
d,节间长度倒 1 节间>倒 2 节间>倒 3 节间>倒 4 节间>倒 5 节间(图 3a,b),而节间粗度大小顺序正好相反(图
3c,d);(2)抽穗后 35 d倒 1、2 节间长度明显大于抽穗期对应节间长度(图 3a,b),但各节间粗度两期均无显
著差异(图 3c,d),说明抽穗后最上两个节间尚未停止伸长,但节间粗度已相对稳定;(3)高浓度 O3使抽穗期
倒 3、倒 4 和倒 5 节间长度略有增加,使倒 2 和倒 1 节间长度略有减少(图 3a),使抽穗后 35 d各节间长度均呈
减小趋势(图 3b),但由于变幅较小,均未达 0. 05 显著水平。 高浓度 O3对各节间粗度的影响亦多未达显著水
平(图 3c,d)。 由此可见,近地层高浓度臭氧升高对两优培九各节间长度和粗度的影响均较小。
2. 4摇 单位长度鲜重和单位长度干重
高 O3浓度对两优培九各节间单位长度鲜重和干重的影响示于图 4。 由图 4 可知,(1)无论是抽穗期还是
2016 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
ns
ns
ns
ns
+
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
ns
ns
ns
ns
ns
0
2
4
6
8
10
*
ns
+
ns
ns
0
2
4
6
8
10
ns
ns
ns
ns
ns
a b
c d
节间 Internodes
倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1
倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1
节间
长度
Inter
node
leng
th/cm
节间
粗度
Culm
diam
eter/m
m
节间
长度
Inter
node
leng
th/cm
节间
粗度
Culm
diam
eter/m
m
大气O3浓度
高O3浓度
图 3摇 大气 O3浓度和高 O3浓度条件下两优培九抽穗期(a,c)和抽穗后 35 d(b,d)各节间的长度和粗度
Fig. 3摇 Internode length and culm diameter of different internodes at heading (a, c) and 35 days after heading (b, d) of rice grown under
ambient or elevated ozone concentration
抽穗后 35 d,单位长度鲜重倒 5 节间>倒 4 节间>倒 3 节间>倒 2 节间>倒 1 节间(图 4a,b),单位长度干重的变
化趋势亦是如此:即随着节位的上移直线下降(图 4c,d),说明植株下部节间的充实程度明显大于上部节间。
(2)抽穗期和抽穗后 35 d对应节间的单位长度鲜重和干重差异较小(图 4)。 (3)高 O3浓度使抽穗期和抽穗
后 35 d各节间单位长度鲜重均下降(图 4a,b):抽穗期高 O3浓度使倒 5、倒 4、倒 3、倒 2 和倒 1 节间单位长度
鲜重分别减少 6. 2% 、9. 1% 、8. 0% 、14. 3%和 7. 3% ,倒 1 节间达 0. 1 显著水平,其余节间均达 0. 05 或 0. 01 显
著水平;抽穗后 35 d与抽穗期趋势一致,但降幅(1. 8%—8. 3% )明显小于抽穗期。 (4)对单位长度干重而
言,高 O3浓度使抽穗期倒 5、倒 4、倒 3、倒 2 和倒 1 节间单位长度干重分别减少 14% 、20% 、21% 、18%和 10% ,
使抽穗后 35 d对应节间的单位长度干重分别减少 29% 、29% 、28% 、25%和 12% ,均达显著或极显著水平(图
4c,d)。 由此可见,未来高浓度臭氧环境下水稻单位长度鲜重和干重均下降,后者更为明显。
2. 5摇 可溶性糖和淀粉含量
高 O3浓度对两优培九各节间可溶性糖的影响示于图 5a,b。 由图可知,(1)倒 3 和倒 2 节间的可溶性糖含
量大于其它节间的可溶性糖含量,抽穗后 35 d更为明显。 (2)抽穗后 35 d倒 5、倒 4、倒 3 和倒 2 节间的可溶
性糖含量与抽穗期对应节间的可溶性含量差异较小,但倒 1 节间的可溶性糖含量明显低于抽穗期。 (3)高 O3
浓度使抽穗期和抽穗后 35 d各节间可溶性糖含量均降低(图 5a,b):对抽穗期而言,臭氧胁迫下倒 5、倒 4、倒
3、倒 2 和倒 1 节间可溶性糖含量分别减少 5. 0% 、6. 0% 、6. 6% 、6. 4%和 3. 5% ,其中倒 5、倒 2 和倒 1 节间达
0. 1 显著水平。 对抽穗后 35 d而言,对应节间可溶性糖含量分别减少 9. 5% 、1. 4% 、24. 9% 、6. 1%和 0. 1% ,
3016摇 20 期 摇 摇 摇 王云霞摇 等:臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 摇
http: / / www. ecologica. cn
0
50
100
150
200
250
**
+
*
*
**
0
50
100
150
200
250
+
ns
ns
ns
+
0
10
20
30
40
50
**
*
*
*
**
0
10
20
30
40
50
*
* **
***
节间 Internodes
a b
c d
倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1
倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1
单位
长度
鲜重
Fresh
weig
ht pe
r uni
t leng
th/(m
g/cm
)
单位
长度
干重
Dry w
eight
per u
nit le
ngth/
(mg/
cm)
单位
长度
鲜重
Fresh
weig
ht pe
r uni
t leng
th/(m
g/cm
)
单位
长度
干重
Dry w
eight
per u
nit le
ngth/
(mg/
cm)
大气O3浓度
高O3浓度
图 4摇 大气 O3浓度和高 O3浓度条件下两优培九抽穗期(a,c)和抽穗后 35 d(b,c)不同节间的单位长度鲜重和单位长度干重
Fig. 4摇 Fresh and dry weight per unit length of different internodes at heading ( a, c) and 35 days after heading ( b, d) of rice grown
under ambient or elevated ozone concentration[O3]
其中倒 5 和倒 3 节间达极显著水平。
高 O3浓度对两优培九各节间淀粉含量的影响示于图 5c,d。 由图可知,(1)抽穗期和抽穗后 35 d 各节间
淀粉含量总体上倒 5 节间>倒 4 节间>倒 3 节间>倒 2 节间>倒 1 节间(图 5c,d)。 (2)抽穗后 35 d基部倒 5 和
倒 4 节间淀粉含量明显低于抽穗期对应节间的淀粉含量。 (3)高 O3浓度使抽穗期倒 5、倒 4、倒 3、倒 2 和倒 1
节间淀粉含量分别减少 3. 9% 、3. 0% 、13. 1% 、9. 0%和 1. 1% ,其中倒 5 和倒 3 节间分别达 0. 1 和 0. 01 显著水
平;高 O3浓度使抽穗后 35 d对应节间淀粉含量分别减少 31. 6% 、17. 5% 、24. 0% 、7. 6%和 24. 3% ,基部 3 个
节间达极显著水平。
可见,未来高浓度 O3环境下水稻各节间可溶性糖和淀粉含量均下降,结实后期降幅更为明显。
3摇 讨论
水稻是我国最重要的粮食作物之一,倒伏是稻作生产中常见的问题。 倒伏降低水稻产量和品质,增加收
获困难和成本[20]。 近地层迅速上升的 O3浓度对农作物的负面影响已有较多报道,特别是产量方面。 但由于
气室研究的局限性,迄今为止还没有一例关于 O3胁迫对水稻抗倒性影响的报道。 本研究利用 FACE 试验特
有的空间优势,首次开展这方面的研究。
日本学者濑古秀生[19]首先提出用倒伏指数评价水稻品种的抗倒伏能力。 由于该指标既考虑了株高和鲜
重等形态特性,同时也考虑了抗折力等力学特性,故具有较强的综合评价性能。 一般水稻倒伏指数越大,其抗
倒伏能力越弱,反之亦然[21]。 本研究表明,近地层 O3浓度升高 25%左右使两优培九抽穗期和抽穗后 35 d 基
部 3 个节间的平均倒伏指数分别增加 18%和 8% ,达极显著和显著水平(图 1)。 从不同节间看,臭氧胁迫下
4016 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
0
40
80
120
160
200 ns
ns
**
**
ns
0
40
80
120
160
200
240
ns ns
+
**
ns
0
40
80
120
160
200
?
+
++
ns
ns
0
40
80
120
160
200
240
ns
+
**
****
节间 Internodes
a b
c d
?
可溶
性糖
含量
Solu
ble s
ugarc
once
ntrat
ion/(
mg/g
)
淀粉
含量
Starc
h con
centr
ation
/(mg
/g)
可溶
性糖
含量
Solu
ble s
ugarc
once
ntrat
ion/(
mg/g
)
淀粉
含量
Starc
h con
centr
ation
/(mg
/g)
倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1
倒5 倒4 倒3 倒2 倒1 倒5 倒4 倒3 倒2 倒1
大气O3浓度
高O3浓度
图 5摇 大气 O3浓度和高 O3浓度条件下两优培九抽穗期(a,c)和抽穗后 35 d(b,d)不同节间的可溶性糖和淀粉含量
Fig. 5摇 Concentration of soluble sugar and starch of different internodes at heading (a, c) and 35 days after heading (b, d) of rice grown
under ambient or elevated ozone concentration
倒 5 和倒 4 节间的倒伏指数增幅更为明显(图 1)。 这一结论与试验过程中田间可见倒伏程度的实际观测结
果完全一致。 本文首次以实验数据证明未来近地层 O3浓度升高情形下两优培九倒伏的风险明显增大,其它
品种或其它类型品种(如常规籼稻和常规粳稻)对 O3胁迫的响应尚需进一步研究。
水稻倒伏指数为弯曲力矩和抗折力的函数,即倒伏指数=弯曲力矩 /抗折力伊100[19]。 本研究表明臭氧胁
迫使抽穗期和抽穗后 35 d基部 3 个节间弯曲力矩和抗折力均下降(图 2)。 弯曲力矩下降使水稻抗倒能力增
强,抗折力下降则使水稻抗倒能力减弱。 由于臭氧胁迫下抗折力的降幅明显大于弯曲力矩的降幅(图 2),导
致倒伏指数显著增加(图 1)。 由此可见,高浓度 O3环境下水稻茎杆抗折力下降是其倒伏风险增加的主要原
因。 弯曲力矩的计算公式为节间基部至穗顶的长度(cm)伊该节间基部至穗顶的鲜重(g) 伊0. 001伊9. 8[19]。 本
研究发现高 O3浓度对节间基部至穗顶的长度影响较小,但对节间基部至穗顶鲜重的影响较大(数据未列出),
说明 O3胁迫下弯曲力矩下降主要与节间基部至穗顶的鲜重减少有关。 本研究还发现抽穗后 35 d基部节间弯
曲力矩对臭氧的响应明显大于抽穗期(图 2),这一现象与同一 FACE 平台的其它试验结果相一致:Shi 等[22]
和杨开放等[23]报道高 O3浓度使两优培九稻穗变小变轻(P<0. 05)。 稻穗变轻有利于减少茎杆的负荷,这可
能亦是 O3胁迫对两优培九结实后期倒伏指数的影响小于抽穗期(图 1)的主要原因。
水稻抗倒性是否与茎粗等形态性状有关,不同研究者观点不一致。 有的研究者认为增加茎粗有利于提高
水稻茎秆的抗倒伏性能[24],但亦有报道认为茎秆粗度(或直径)等形态学特征与抗折力和倒伏指数关系不密
切[25鄄26]。 本试验研究表明,高 O3浓度使两优培九结实期倒 5、倒 4、倒 3、倒 2、倒 1 节间平均粗度和长度略有
下降,但多未达显著水平(图 3)。 说明本试验条件下茎粗或茎长的变化可能不是影响两优培九茎秆机械强度
5016摇 20 期 摇 摇 摇 王云霞摇 等:臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 摇
http: / / www. ecologica. cn
和抗倒性的主要因子。
单位长度重量反映了水稻茎杆的充实程度。 大量研究表明水稻茎秆单位长度重量与抗倒能力呈正相
关[20, 24鄄25, 27]。 本试验表明,高 O3浓度使抽穗期和抽穗后 35 d 倒 5、倒 4、倒 3、倒 2 和倒 1 节间的单位长度鲜
重和干重均下降,多数节间降幅达显著或极显著水平,特别是各节间的单位长度干重。 这一结果说明臭氧胁
迫下水稻结实期节间充实程度明显下降可能是其抗倒能力降低的重要因素。
茎秆中贮藏物质的多少及组成成分决定作物的抗倒性能[20]。 水稻茎秆中充实的物质,主要指蔗糖和多
糖等碳水化合物,特别是多糖的积累,它能促进纤维素及半纤维素的形成,使茎壁增厚且弹性增强[28],因此一
般水稻基部节间淀粉和可溶性糖含量越高,则抗倒性越强[26鄄27, 29鄄30]。 本研究发现高 O3浓度使抽穗期和抽穗
后 35 d倒 5、倒 4、倒 3、倒 2 和倒 1 节间可溶性糖和淀粉含量下降,两期各节间多达显著或极显著水平,以抽
穗后 35 d降幅更为明显(图 5)。 说明大气 O3浓度升高环境下水稻结实期贮藏的可溶性糖和淀粉含量降低使
得茎杆充实不良,可能是造成抗倒能力降低的重要因素。
综上所述,本世纪中叶近地层臭氧浓度(大约比目前大气 O3浓度高 25% )使两优培九的倒伏风险明显增
加(表现在倒伏指数增加),这种变化主要与 O3胁迫下水稻基部节间抗折断能力下降有关,而后者又是基部节
间充实不良(表现在单位长度重量和非结构性碳水化合物含量降低)所致。 这些结果对未来高浓度臭氧背景
下稻作生产适应策略的制订有指导意义。 从品种角度看,选用高产抗倒的水稻品种可能是高浓度 O3环境下
减少产量损失的重要适应措施。 从栽培角度看,未来高浓度 O3环境条件的水稻管理策略应作出相应调整以
增加水稻生育中期茎秆的光合积累,促进茎秆充实,进而降低倒伏风险,以实现产量损失最小化的目的。
致谢: 感谢中国科学院南京土壤研究所刘钢研究员和唐昊冶老师对臭氧 FACE 系统的日常维护这为本试验
的实施提供了硬件保障。
References:
[ 1 ]摇 Ashmore M R. Assessing the future global impacts of ozone on vegetation. Plant, Cell and Environment, 2005, 28(8): 949鄄964.
[ 2 ] 摇 Wang H X, Kiang C S, Tang X Y, Zhou X J, Chameides W L. Surface ozone: a likely threat to crops in Yangtze delta of China. Atmospheric
Environment, 2005, 39(21): 3843鄄3850.
[ 3 ] 摇 Wang X K, Manning W, Feng Z W, Zhu Y G. Ground鄄level ozone in China: distribution and effects on crop yields. Environmental Pollution,
2007, 147(2): 394鄄400.
[ 4 ] 摇 Skelly J M, Innes J L, Savage J E, Snyder K R, Vanderheyden D, Zhang J and Sanz M J. Observation and confirmation of foliar ozone symptoms of
native plant species of Switzerland and southern Spain. Water, Air and Soil Pollution, 1999, 116(1 / 2): 227鄄234.
[ 5 ] 摇 Feng Z Z, Kobayashi K. Assessing the impacts of current and future concentrations of surface ozone on crop yield with meta鄄analysis. Atmospheric
Environment, 2009, 43(8): 1510鄄1519.
[ 6 ] 摇 Yang L X, Wang Y X, Zhao Y P, Zhu J G, Sun J D, Wang Y L. Responses of soybean to free鄄air ozone concentration enrichment: a research
review. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(23): 6635鄄6645.
[ 7 ] 摇 Yang L X, Wang Y L, Shi G Y, Wang Y X, Zhu J G, Kobayashi K, Lai S K. Responses of rice growth and development to elevated near鄄surface
layer ozone (O3) concentration: a review. Chinese Journal of Applied Ecology, 2008, 19(4): 901鄄910.
[ 8 ] 摇 IRRI. Rice Almanac: Source Book for the Most Important Economic Activity on Earth. 3rd ed. Oxford: CABI Publishing, 2002.
[ 9 ] 摇 Ainsworth E A. Rice production in a changing climate: a meta鄄analysis of responses to elevated carbon dioxide and elevated ozone concentration.
Global Change Biology, 2008, 14(7): 1642鄄1650.
[10] 摇 Morikawa M, Matsumaru T, Matsuoka Y, Shiratori K. The effect of ozone on the growth of rice plants. Bulletin of the Chiba Prefectural
Agricultural Experiment Station, 1980, 21: 11鄄18.
[11] 摇 Kobayashi K, Okada M, Nouchi I. 1995. Effects of ozone on dry matter partitioning and yield of Japanese cultivars of rice (Oryza saliva L. ) .
Agriculture, Ecosystem and Environment, 1995, 53(2): 109鄄122.
[12] 摇 Welfare K, Flowers T J, Taylor G, Yeo A R. Additive and antagonistic effects of ozone and salinity on the growth, ion contents and gas exchange of
five varieties of rice (Oryza sativa L. ) . Environmental Pollution, 1996, 92(3): 257鄄266.
[13] 摇 Nouchi I, Ito O, Harazono Y, Kobayashi K. Effects of chronic ozone exposure on growth, root respiration and nutrient uptake of rice plants.
Environmental Pollution, 1991, 74(22): 149鄄 l64.
[14] 摇 Olszyk D M, Wise C. Interactive effects of elevated CO2 and O3 on rice and flacca tomato. Agriculture, Ecosystems and Environment, 1997, 66
(1): 1鄄10.
[15] 摇 Jin M H, Feng Z W, Zhang F Z. Impacts of ozone on the biomass and yield of rice in open鄄top chambers. Journal of Environmental Sciences,
6016 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
2001, 13(2): 233鄄236.
[16] 摇 Ariyaphanphitak W, Chidthaisong A, Sarobol E, Bashkin V N, Towprayoon S. Effects of elevated ozone concentrations on Thai Jasmine rice
cultivars (Oryza sativa L. ) . Water, Air and Soil Pollution, 2005, 167(1 / 4): 179鄄200.
[17] 摇 IPCC. Climate change 2007: the physical science basis椅Solomon S, Qin D, Manning M, Chen Z, Marquis M, Averyt K B, Tignor M, Miller H
L, eds. Contribution of Working Group I to the Fourth Annual Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge:
Cambridge University Press, 2007: 996鄄996.
[18] 摇 Cai W C, Yuan H J. Chemical Analysis Methods of Biomaterials. Beijing: Sciences Press, 1982: 15鄄16.
[19] 摇 濑古秀生. 水稻瘴倒伏账关展针研究. 九州农试汇报, 1962, 7: 419鄄495.
[20] 摇 Islam M S, Peng S B, Visperas R M, Visperas R M, Ereful N, Bhuiya M S U, Julfiquar A W. Lodging鄄related morphological traits of hybrid rice
in a tropical irrigated ecosystem. Field Crops Research, 2007, 101(2): 240鄄248.
[21] 摇 Ookawa T, Ishihara K V. Differences in the physical characteristics of the culm in relation to lodging resistance in paddy rice. Japanese Journal of
Crop Science, 1992, 61(3): 419鄄425.
[22] 摇 Shi G Y, Yang L X, Wang Y X, Kobayashi K, Zhu J G, Tang H Y, Pan S T, Chen T, Liu G, Wang Y L. Impact of elevated ozone concentration
on yield of four Chinese rice cultivars under fully open鄄air field conditions. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2009, 131 ( 3 / 4 ):
178鄄184.
[23] 摇 Yang K F, Yang L X, Wang Y X, Shi G Y, Lai S K, Zhu J G, Kobayashi K, Wang Y L. Effects of increasing surface ozone concentration on
spikelet formation of hybrid rice cultivars. Chinese Journal of Applied Ecology, 2009, 20(3): 609鄄614.
[24] 摇 Huang Y L, Shi Y Y, Shen G L, Shi Y J, Wang W G, Chen D P. Study on the relationship between rice lodging resistance and culm traits and the
yield factors. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2008, 24(4): 203鄄206.
[25] 摇 Yang H J, Yang R C, Li Y Z, Jiang Z W, Zheng J S. Relationship between culm traits and Iodging resistance of rice cultivars. Fujian Journal of
Agricultural Sciences, 2000, 15(2): 1鄄7.
[26] 摇 Kashiwagi T, Ishimaru K. Identification and functional analysis of a locus for improvement of lodging resistance in rice. Plant Physiology, 2004,
134(2): 676鄄683.
[27] 摇 Sato K. Studies on the starch contained in the tissues of rice plant 郁. Starch content in the culm related to lodging. Procedings of Japanese Crop
Science Society, 1957, 26: 19鄄21.
[28] 摇 Zhou L H. Effects of stem physiological properties on lodging resistance in hybrid rice Journal of Henan Agricultural Sciences. 2006, (10): 20鄄23
[29] 摇 Liu L J, Yuan L M, Wang Z Q, Xu G W, Chen Y. Preliminary studies on physiological reason and countermeasure of lodging in dry鄄cultivated
rice. Chinese Journal of Rice Science, 2002, 16(3): 225鄄230.
[30] 摇 Kashiwagi T, Madoka Y, Hirotsu, N, Ishimaru K. Locus prl5 improves lodging resistance of rice by delaying senescence and increasing
carbohydrate reaccumulation. Plant Physiology and Biochemistry, 2006, 44(2 / 3): 152鄄157.
[31] 摇 Ishimaru K, Togawa E, Ookawa T, Kashiwagi T, Madoka Y, Hirotsu N. New target for rice lodging resistance and its effect in a typhoon. Planta,
2008, 227(3): 601鄄609.
参考文献:
[ 6 ]摇 杨连新, 王云霞, 赵秩鹏, 朱建国, Sun J D, 王余龙. 自由空气中臭氧浓度升高对大豆的影响. 生态学报, 2010, 30(23): 6635鄄6645.
[ 7 ] 摇 杨连新, 王余龙, 石广跃, 王云霞, 朱建国, Kobayashi K, 赖上坤. 近地层高臭氧浓度对水稻生长发育影响研究进展. 应用生态学报,
2008, 19(4): 901鄄910.
[18] 摇 蔡武城, 袁厚积. 生物物质常用化学分析法. 北京: 科学出版社, 1982: 15鄄16.
[23] 摇 杨开放, 杨连新, 王云霞, 石广跃, 赖上坤, 朱建国, Kobayashi K, 王余龙. 近地层臭氧浓度升高对杂交稻颖花形成的影响. 应用生态学
报, 2009, 20(3): 609鄄614.
[24] 摇 黄艳玲, 石英尧, 申广勒, 石扬娟, 王维刚, 陈多璞. 水稻茎秆性状与抗倒伏及产量因子的关系. 中国农学通报, 2008, 24 (4):
203鄄206.
[25] 摇 杨惠杰, 杨仁崔, 李义珍, 姜照伟, 郑景生. 水稻茎秆性状与抗倒性的关系. 福建农业学报, 2000, 15(2): 1鄄7.
[28] 摇 周丽华. 杂交稻茎秆生理特性对其抗倒伏能力的影响. 河南农业科学, 2006, (10): 20鄄23.
[29] 摇 刘立军, 袁莉民, 王志琴, 徐国伟, 陈云. 旱种水稻倒伏生理原因分析与对策的初步研究. 中国水稻科学, 2002, 16(3): 225鄄230.
7016摇 20 期 摇 摇 摇 王云霞摇 等:臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 20 October,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Community structure and diversity of macrobenthos in the intertidal zones of Yangshan Port
WANG Baoqiang, XUE Junzeng, ZHUANG Hua, et al (5865)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Variation characteristics of macrobenthic communities structure in tianjin coastal region in summer
FENG Jianfeng, WANG Xiuming, MENG Weiqing, et al (5875)
……………………………………
…………………………………………………………………
Analysis of habitat connectivity of the Yunnan snub鄄nosed monkeys (Rhinopithecus bieti) using landscape genetics
XUE Yadong, LI Li, LI Diqiang, WU Gongsheng, et al (5886)
…………………
…………………………………………………………………
Study on the spatial pattern of wetland bird richness and hotspots in Sanjiang Plain LIU Jiping, L譈 Xianguo (5894)…………………
Dynamic analysis of coastal region cultivated land landscape ecological security and its driving factors in Jiangsu
WANG Qian,JIN Xiaobin, ZHOU Yinkang (5903)
……………………
…………………………………………………………………………………
Landscape pattern gradient on tree canopy in the central city of Guangzhou, China
ZHU Yaojun, WANG Cheng,JIA Baoquan, et al (5910)
……………………………………………………
……………………………………………………………………………
Research on dynamic changes of landscape structure and land use eco鄄security:a case study of Jiansanjiang land reclamation area
LIN Jia, SONG Ge, SONG Siming (5918)
…
…………………………………………………………………………………………
Shangri鄄La county ecological land use planning based on landscape security pattern
LI Hui, YI Na, YAO Wenjing, WANG Siqi, et al (5928)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Changes of paddy field landscape and its influence factors in a typical town of south Jiangsu Province
ZHOU Rui, HU Yuanman, SU Hailong, et al (5937)
………………………………
………………………………………………………………………………
Species composition and succession of swamp vegetation along grazing gradients in the Zoige Plateau, China
HAN Dayong, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5946)
…………………………
………………………………………………………………………
Characteristics and influence factors of the swamp degradation under the stress of grazing in the Zoige Plateau
LI Ke, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5956)
………………………
………………………………………………………………………………
Variation of organic pollution in the last twenty years in the Qinzhou bay and its potential ecological impacts LAN Wenlu (5970)……
Response of radial growth Chinese pine (Pinus tabulaeformis) to climate factors in Wanxian Mountain of He忆nan Province
PENG Jianfeng, YANG Airong,TIAN Qinhua (5977)
…………
………………………………………………………………………………
Vegetation and species diversity change analysis in 50 years in Tashan Mountain, Shandong Province, China
GAO Yuan, CHEN Yufeng, DONG Heng,et al (5984)
………………………
……………………………………………………………………………
Effect of urban heat island on plant growth and adaptability of leaf morphology constitute WANG Yating, FAN Lianlian (5992)……
Effects of shading on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters in leaves of the endangered plant
Thuja sutchuenensis LIU Jianfeng, YANG Wenjuan, JIANG Zeping, et al (5999)………………………………………………
Effects of shading on growth and quality of triennial Clematis manshurica Rupr.
HAN Zhongming, ZHAO Shujie, LIU Cuijing, et al (6005)
………………………………………………………
………………………………………………………………………
Allelopathic effect of extracts from Artemisia sacrorum leaf and stem on four dominant plants of enclosed grassland on Yunwu
Mountain WANG Hui, XIE Yongsheng, YANG Yali, et al (6013)………………………………………………………………
Effects of soil base cation composition on plant distribution and diversity in coastal wetlands of Hangzhou Bay, East China
WU Tonggui, WU Ming, YU Mukui, et al (6022)
…………
…………………………………………………………………………………
Species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi of Stipa L. in alpine grassland in northern Tibet in China
CAI Xiaobu,PENG Yuelin,YANG Minna,et al (6029)
…………………………
……………………………………………………………………………
Water consumption and annual variation of transpiration in mature Acacia mangium Plantation
ZHAO Ping, ZOU Lvliu, RAO Xingquan, et al (6038)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Foliar phenotypic plasticity of a warm鄄temperate shrub, Vitex negundo var. heterophylla, to different light environments in the
field DU Ning, ZHANG Xiuru, WANG Wei, et al (6049)………………………………………………………………………
An case study on vegetation stability in sandy desertification land: determination and comparison of the resilience among communities
after a short period of extremely aridity disturbanc ZHANG Jiyi, ZHAO Halin (6060)……………………………………………
Response of soil quality indicators to comprehensive amelioration measures in coastal salt鄄affected land
SHAN Qihua, ZHANG Jianfeng, RUAN Weijian, et al (6072)
………………………………
……………………………………………………………………
Fine鄄scale spatial associations of Stipa krylovii and Stellera chamaejasme population in alpine degraded grassland
ZHAO Chengzhang, REN Heng (6080)
……………………
……………………………………………………………………………………………
The response of community鄄weighted mean plant functional traits to environmental gradients in Yanhe river catchment
GONG Shihui, WEN Zhongming, SHI Yu (6088)
………………
…………………………………………………………………………………
Ozone stress increases lodging risk of rice cultivar Liangyoupeijiu: a FACE study
WANG Yunxia, WANG Xiaoying, YANG Lianxin, et al (6098)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
Effect of sugarcane / / soybean intercropping and reduced nitrogen rates on sugarcane yield, plant and soil nitrogen
YANG Wenting, LI Zhixian, SHU Lei, et al (6108)
…………………
………………………………………………………………………………
Effect of wetting duration on nitrogen fixation of biological soil crusts in Shapotou, Northern China
ZHANG Peng, LI Xinrong, HU Yigang, et al (6116)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of zinc on the fruits忆 quality of two eggplant varieties WANG Xiaojing, WANG Huimin, WANG Fei, et al (6125)…………
Rapid light鄄response curves of PS域chlorophyll fluorescence parameters in leaves of Salix leucopithecia subjected to cadmium鄄ion
stress QIAN Yongqiang, ZHOU Xiaoxing, HAN Lei, et al (6134)………………………………………………………………
Physiological Response of Mirabilis jalapa Linn. to Lead Stress by FTIR Spectroscopy
XUE Shengguo, ZHU Feng, YE Sheng, et al (6143)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………
Physiological response of Zoysia japonica to Cd2+ LIU Junxiang, SUN Zhenyuan, JU Guansheng, et al (6149)………………………
Biosorption of Cd2+using the fruiting bodies of two macrofungi LI Weihuan, MENG Kai, LI Junfei, et al (6157)……………………
Factors regulating recruitment of Microcystis from the sediments of the eutrophic Shanzai Reservoir
SU Yuping,LIN Hui, ZHONG Houzhang,et al (6167)
……………………………………
……………………………………………………………………………
A new type of insect trap and its trapping effect on Cyrtotrachelus buqueti
YANG Yaojun, LIU Chao, WANG Shufang, et al (6174)
………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Photoperiod influences diapause induction of Oriental Fruit Moth(Lepidoptera: Tortricidae)
HE Chao,MENG Quanke,HUA Lei,et al (6180)
……………………………………………
……………………………………………………………………………………
Influence of edge effects on arthropods communities in agroforestry ecological systems
WANG Yang, WANG Gang, DU Yingqi,et al (6186)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………
Dynamics of land use and its ecosystem services in China忆s megacities CHENG Lin, LI Feng, DENG Huafeng (6194)………………
Comprehensive assessment of urban ecological risks: the case of Huaibei City
CHANG Hsiaofei,WANG Rusong, LI Zhengguo, et al (6204)
…………………………………………………………
……………………………………………………………………
The dynamics of surface heat status of Tangshan City in 1993—2009 JIA Baoquan, QIU Erfa,CAI Chunju (6215)…………………
A projection鄄pursuit based model for evaluating the resource鄄saving and environment鄄friendly society and its application to a case
in Wuhan WANG Qianqian, ZHOU Jingxuan, LI Xiangmei, et al (6224)………………………………………………………
Research on ecological barrier to Chang鄄Zhu鄄Tan metropolitan area XIA Benan, WANG Fusheng, HOU Fangzhou (6231)…………
Optimization of urban land structure based on ecological green equivalent: a case study in Ningguo City, China
ZHAO Dan, LI Feng, WANG Rusong (6242)
……………………
………………………………………………………………………………………
Dynamic ecological footprint simulation and prediction based on ARIMA Model: a case study of Gansu Province, China
ZHANG Bo,LIU Xiuli (6251)
……………
………………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
A prospect for study on isolated wetland TIAN Xuezhi, LIU Jiping (6261)……………………………………………………………
Dinoflagellate heterotrophy SUN Jun, GUO Shujin (6270)………………………………………………………………………………
Research progress of microbial agents in ecological engineering WEN Ya,ZHAO Guozhu,ZHOU Chuanbin,et al (6287)……………
The progress of ecological civilization construction and its indicator system in China
BAI Yang, HUANG Yuchi, WANG Min, et al (6295)
……………………………………………………
……………………………………………………………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 20 期摇 (2011 年 10 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 20摇 2011
编摇 摇 辑摇 《生态学报》编辑部
地址:北京海淀区双清路 18 号
邮政编码:100085
电话:(010)62941099
www. ecologica. cn
shengtaixuebao@ rcees. ac. cn
主摇 摇 编摇 冯宗炜
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
主摇 摇 办摇 中国生态学学会
中国科学院生态环境研究中心
地址:北京海淀区双清路 18 号
邮政编码:100085
出摇 摇 版摇
摇 摇 摇 摇 摇 地址:北京东黄城根北街 16 号
邮政编码:100717
印摇 摇 刷摇 北京北林印刷厂
发 行摇
地址:东黄城根北街 16 号
邮政编码:100717
电话:(010)64034563
E鄄mail:journal@ cspg. net
订摇 摇 购摇 全国各地邮局
国外发行摇 中国国际图书贸易总公司
地址:北京 399 信箱
邮政编码:100044
广告经营
许 可 证摇 京海工商广字第 8013 号
Edited by摇 Editorial board of
ACTA ECOLOGICA SINICA
Add:18,Shuangqing Street,Haidian,Beijing 100085,China
Tel:(010)62941099
www. ecologica. cn
Shengtaixuebao@ rcees. ac. cn
Editor鄄in鄄chief摇 FENG Zong鄄Wei
Supervised by摇 China Association for Science and Technology
Sponsored by摇 Ecological Society of China
Research Center for Eco鄄environmental Sciences, CAS
Add:18,Shuangqing Street,Haidian,Beijing 100085,China
Published by摇 Science Press
Add:16 Donghuangchenggen North Street,
Beijing摇 100717,China
Printed by摇 Beijing Bei Lin Printing House,
Beijing 100083,China
Distributed by摇 Science Press
Add:16 Donghuangchenggen North
Street,Beijing 100717,China
Tel:(010)64034563
E鄄mail:journal@ cspg. net
Domestic 摇 摇 All Local Post Offices in China
Foreign 摇 摇 China International Book Trading
Corporation
Add:P. O. Box 399 Beijing 100044,China
摇 ISSN 1000鄄0933CN 11鄄2031 / Q 国内外公开发行 国内邮发代号 82鄄7 国外发行代号 M670 定价 70郾 00 元摇