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科学:世界稻米作物易受气候变化的影响

点击量:   时间:2019-02-03 10:04:01

美国生物学家表示,世界上最重要的粮食作物 - 华盛顿特区的CHRISTOPHER JOYCE将受到人为改变大气层的严重打击虽然随着我们向空气中添加更多的二氧化碳,大多数植物将会生长得更好,但这些好处将远远超过来自太阳的紫外线增加,穿透耗尽的臭氧层马里兰大学的Alan Teramura进行了第一次实验,其中二氧化碳和紫外线的水平都提高到了21世纪中期的水平他研究了对一些作物的影响,尤其是水稻和小麦在早期的工作中,Teramura在太阳灯下生长大豆和火炬松,产生所谓的UV-B光(波长在280和320纳米之间)他发现臭氧层减少1%会使大豆产量减少1%他还发现他的小叶虫的总生物量损失很小但是累积损失(New Scientist,Science,1990年10月6日)在他的最新实验中,Teramura将植物暴露在正常的阳光下,同时几乎将二氧化碳浓度增加一倍,从每升空气355到650微升如果赤道的臭氧层减薄10%,他将UV-B的强度提高到预期的水平在“比较”图中,Teramura单独增加了二氧化碳或UV-B Teramura发现,当大米暴露于更多的二氧化碳时,其种子和生物量的产量增加了20%小麦的表现甚至更好,其生物量增加了50% “但当我提高UV-B和二氧化碳时,”Teramura说,“两者的种子产量增加都被消灭了”他还发现水稻的生物量似乎没有增加特拉穆拉说,我们对大米很感兴趣,因为世界上有一半的人从大米中获得了70%的卡路里热量然而,具有讽刺意味的是,稻田会排放大量的甲烷,这种气体会导致全球变暖,同时还会消耗臭氧然而,Teramura的结果并非没有一些矛盾当他以与大米类似的方式测试大豆时,他发现当他增加二氧化碳和UV-B的水平时,他们实际上获得了种子产量和生物量此外,Teramura发现,当他将水稻暴露于增加的UV-B水平而不提高二氧化碳水平时,它对生长没有明显影响 Teramura说,不同种类的植物在不仅对紫外线的变化敏感,而且对UV-B与可见光的比例变化的敏感程度差别很大他说,UV-B可能会干扰光合作用过程,使植物无法对富含二氧化碳的反应产生影响尽管Teramura发现植物的生理学与其敏感性之间没有明确的联系,但他认为地理学 - 特别是植物进化的地方 - 可能是最重要的中午较低的赤道地区的植物在中午的UV-B比高温带的植物多出50%,并且它们已经接受了至少一百万年的植物原因是臭氧层在行星的中部较薄;光线具有较短的路径,因此衰减较少 Teramura说,由于这个原因,来自温带地区的植物没有进化过保护自己免受UV-B侵害的现象他和他的同事,犹他州立大学的Martyn Caldwell估计,近一半的作物在近东,中国北方和中美洲生长,对UV-B敏感另一方面,来自非洲中部,东南亚和南美洲的人中只有18%被归类为敏感人群全球变暖也会使植物过热而对植物造成伤害 Teramura回顾了有关作物和温度的文献,发现接近40°C的温度会严重阻碍谷物的生长,如水稻,小麦和玉米据戈达德空间研究所的研究人员称,二氧化碳增加一倍会使夏季气温升高近5°C,