[發明專利]一種獲取野外生境下植物無機碳總同化能力的方法

有效

• 申請號: 201810313289.0
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108508156B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 吳沿友;饒森;吳沿勝;方蕾;蘇躍;李環;王瑞;梁小兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院地球化學研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉艷

本發明公開了一種獲取野外生境下植物無機碳總同化能力的方法，屬于農作物信息檢測技術、植物生理信息檢測技術以及生態環境治理領域，依據植物葉片完全同化二氧化碳的穩定碳同位素分餾值與實際同化二氧化碳的穩定碳同位素分餾值；計算植物葉片實際同化二氧化碳的份額，依據便攜式光合儀測得的實際二氧化碳同化能力，換算出植物無機碳總同化能力。本發明不僅能夠快速、便捷、精確、實時獲取野外生境下不同苗齡不同生育期的植物利用大氣二氧化碳利用份額，同時也能獲取野外生境下植物利用重碳酸鹽的能力。

技術領域

本發明涉及農作物信息檢測技術、植物生理信息檢測技術以及生態環境治理領域，特別是涉及一種獲取野外生境下植物無機碳總同化能力的方法，無需繁瑣地培養植物和省卻了易受空氣的二氧化碳影響的土壤碳酸氫根離子穩定碳同位素測定步驟，就可實時測定不同苗齡不同生育期的植物無機碳總同化能力，為喀斯特適生植物的篩選提供科學依據。

背景技術

近年來，眾多的實驗已經證明，植物不僅能利用大氣中的二氧化碳作為底物進行光合作用，而且也可以利用來自于土壤的重碳酸鹽。尤其在具有高濃度的重碳酸鹽的喀斯特石灰巖地區，僅用基于測定大氣二氧化碳通量的光合儀來測定植物的無機碳同化能力，嚴重地低估了喀斯特地區植物的生產力。

不同植物在同一條件下不僅具有不同的同化二氧化碳的能力，而且也具有不同的其他形式的無機碳的利用能力，同一植物在不同環境下，無機碳的同化能力也差異較大。盡管，我們已開發了能夠測定實驗室培養的植物的總光合碳同化能力的方法(ZL201510482616.1)，但是，這個方法都難以實時測定不同環境下不同苗齡不同生育期的植物總光合碳同化能力，因此，準確測定不同環境下不同苗齡不同生育期的植物總光合碳同化能力，對正確評估植物的生產力，篩選高生產力的喀斯特適生植物品種，用喀斯特適生植物來治理和恢復脆弱的喀斯特生態環境具有重要的作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種獲取野外生境下植物無機碳總同化能力的方法，不僅無需繁瑣地培養植物和省卻了易受空氣的二氧化碳影響的土壤碳酸氫根離子穩定碳同位素測定步驟，就可實時測定不同苗齡不同生育期的植物無機碳總同化能力，而且還克服了現有技術不能批量獲取植物無機碳總同化能力的信息缺陷。

本發明采取以下技術方案：它包括以下步驟：

步驟一，選擇在被考察的環境下生長的植物新枝上的第二展開葉的葉片，在晴朗天氣下，利用便攜式光合儀分別測定上午9：00-10：00的光合參數；所謂植物新枝上的第二展開葉的葉片是依據從上往下的原則，以新枝上剛剛發育完全且完全展開的葉為第一完全展開葉，依次類推；分別為第二完全展開葉、第三完全展開葉；

步驟二，從便攜式光合儀中獲取凈光合速率Pn的數據；

步驟三，隨后，再從便攜式光合儀中獲取胞外大氣二氧化碳濃度Ca和胞間二氧化碳濃度Ci的數據，計算植物葉片胞間二氧化碳濃度Ci與胞外大氣二氧化碳濃度Ca的比值k,計算方法為：

步驟四，選擇在被考察的環境下生長的植物新枝上的第一展開葉的葉片，利用常規方法測定植物葉片的穩定碳同位素組成δ¹³C的值，記為δ_T；

步驟五，按常規方法獲取被考察環境大氣二氧化碳穩定碳同位素組成δ¹³C的平均值，記為δ_a；

步驟六，依據植物葉片胞間二氧化碳濃度Ci與胞外大氣二氧化碳濃度Ca的比值k，計算在被考察的環境下生長的植物葉片完全同化二氧化碳的穩定碳同位素分餾值Δca，計算方法為：Δca＝4.4‰+(D-4.4‰)k，其中，D為Rubsico羧化作用時對無機碳的分餾，依據植物的不同取值不同，范圍為27‰～29‰；