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为了预测气候变化对水稻根系生长的影响,本文利用FACE(free-air carbon dioxide enrichment)技术平台,设置CO2浓度处理为主因子(Ambient圈:自然大气状态,FACE圈:Ambient+200μmol·mol-1),温度为副因子(常温条件:Ambient;加温:High Temperature),于2013年和2014年分别采取大田栽培试验、大田水培试验方法观测研究了大气CO2浓度升高和温度升高下水稻根系形态、根系生理指标及根系分泌物的变化。(1)单独CO2浓度升高处理显著促进水稻根系的生长,水培条件下根系生物量在分蘖期、拔节期、抽穗期分别增加了50%、37.2%、37.7%;大田栽培试验中根系生物量在孕穗期、乳熟期、蜡熟期比对照高出50%、32%、28.6%。单独温度升高环境下,水稻根系生物量的变化不明显。CO2浓度和大气温度同时升高时,2013年的大田试验中温度升高削弱了高CO2浓度对根系生物量的促进作用,而2014年的结果显示,CO2浓度和温度同时升高根系生物量与单独CO2浓度相似,都显著高于自然条件下。(2)CO2浓度升高对各时期的根系形态都有促进作用,水培试验下分蘖期、拔节期、抽穗期根系总长、根系表面积、根体积及根尖数都显著高于对照环境。温度因子对于根系形态的指标的影响主要表现在生育前期,分蘖期,温度升高对水稻根系生长有显著的促进作用,使根系总长度,根表面积,根体积增加90%、62%、36%;抽穗期温度升高使根系总长和根尖数显著降低,但并没有减少根系的总体积及总表面积。温度升高根系生长加速,细根周转加快,可能是细根减少的原因。分蘖期,CO2浓度和温度因子对根系指标的影响表现出交互作用,即两者同时升高时,其效应高于两者影响的简单累加。抽穗期,CO2浓度的升高缓解了温度升高对根系总长和根尖数的抑制作用。(3)水培条件下,CO2浓度增加,单株水稻根系总吸收面积、活跃吸收面积,都有显著增加,温度升高的影响不显著。CO2浓度升高,无论常温还是高温,水稻生育前期活跃吸收面积比也显著高于对照。而移栽后90d,根系生物量较大,各处理的根系活跃吸收面积比则没有差异。大田栽培试验中,高CO2浓度下单株根系甲萘胺氧化量显著高于其他处理,其他处理之间没有差异。(4)CO2浓度与温度升高对根系碳氮比的影响没有达显著水平,根系可溶性糖和可溶性蛋白含量也没有显著的变化。(5)CO2浓度升高水稻根系分泌物中TOC含量显著增加;温度升高对生育后期根系分泌物中TOC含量,有机酸含量有促进作用。