第一章 全球变化与城市森林概述 1
1.1 全球变化概况 1
1.1.1 全球气候变化定义 1
1.1.2 全球变化研究 2
1.1.3 全球变化后果 3
1.2 全球变化与城市森林的关系 4
1.2.1 城市森林概述 4
1.2.2 城市森林对减缓全球气候变化的贡献 5
1.2.3 全球气候变化与光合作用的关系 8
1.3 树木光合生理研究现状 8
1.3.1 树木光合作用的限制因素 8
1.3.2 树木环境效应研究现状 12
1.4 CO2、O3浓度升高对植物的影响 15
1.4.1 CO2浓度升高对植物的影响 15
1.4.2 O3浓度升高对植物的影响 20
1.4.3 CO2、O3浓度复合作用对植物的影响 28
1.5 本项研究的目的、意义及创新点 30
1.5.1 研究的目的和意义 30
1.5.2 研究内容 31
1.5.3 创新点 31
第二章 城市森林树种光合特性研究 32
2.1 研究区域概况与研究方法 32
2.1.1 研究区域概况 32
2.1.2 研究方法 34
2.2 城市森林主要树种光合速率特征研究 36
2.2.1 主要乔木树种光合速率日变化规律 36
2.2.2 主要灌木树种光合速率日变化规律 44
2.3 城市森林主要树种光合速率变化与影响因子研究 51
2.3.1 主要乔木树种光合速率变化与影响因子关系 51
2.3.2 主要灌木树种光合速率变化与影响因子关系 52
2.4 城市森林主要树种固碳释氧能力计算与分析 53
2.4.1 树种固碳释氧量计算 53
2.4.2 主要树种固碳释氧量分析 54
2.5 城市森林主要树种年均日光合总量与年最高光合速率相关分析 56
2.6 小结 56
第三章 CO2、O3浓度增高的实验方法 58
3.1 研究区域概况 58
3.2 实验设备 58
3.2.1 OTC-Ⅰ型气室的结构 58
3.2.2 OTC-Ⅰ型气室工作原理 58
3.2.3 光合测定仪器 60
3.3 实验材料 60
3.4 实验方法 60
3.4.1 实验处理 61
3.4.2 实验环境参数的季变化 61
3.4.3 测定指标 63
3.4.4 数据处理 67
3.5 本书中所涉及的符号含义 69
第四章 高浓度CO2和O3对城市树种生长的影响 70
4.1 高浓度CO2和O3对银杏生长的影响 70
4.1.1 高浓度CO2和O3对银杏主枝生长的影响 70
4.1.2 高浓度CO2和O3对银杏叶片造成的可见伤害 70
4.1.3 高浓度CO2和O3对银杏叶片生长的影响 70
4.2 高浓度CO2和O3对油松生长的影响 73
4.2.1 高浓度CO2和O3对油松主枝生长的影响 73
4.2.2 高浓度CO2和O3对油松针叶的可见伤害 73
4.2.3 高浓度CO2和O3对油松针叶生长的影响 73
4.3 讨论 75
4.3.1 高浓度CO2和O3处理对树木的可见伤害 75
4.3.2 高浓度CO2和O3处理对树木生长的影响 75
4.4 结论 76
第五章 高浓度CO2和O3对城市树种光合生理的影响 77
5.1 高浓度CO2和O3对树木光合作用的影响 77
5.1.1 高浓度CO2和O3对树木净光合速率季变化的影响 77
5.1.2 高浓度CO2和O3对树木气孔导度季变化的影响 79
5.1.3 高浓度CO2和O3对树木胞间CO2浓度和气孔限制值季变化的影响 81
5.1.4 高浓度CO2和O3对树木蒸腾速率季变化的影响 84
5.1.5 高浓度CO2和O3对树木水分利用效率季变化的影响 85
5.1.6 高浓度CO2和O3对树木表观量子效率季变化的影响 86
5.1.7 高浓度CO2和O3对树木羧化效率季变化的影响 88
5.2 高浓度CO2和O3对树木呼吸作用的影响 90
5.2.1 高浓度CO2和O3对树木光呼吸季变化的影响 90
5.2.2 高浓度CO2和O3对树木暗呼吸季变化的影响 91
5.3 高浓度CO2和O3下树木主要光合参数的相关性分析 91
5.3.1 银杏 91
5.3.2 油松 92
5.4 讨论 93
5.4.1 高浓度CO2、O3及其复合作用对树木的水分状况的影响 93
5.4.2 高浓度CO2、O3及其复合作用下树木的光合作用的气孔限制 93
5.4.3 高浓度CO2、O3及其复合作用对树木的光合作用的影响 94
5.4.4 高浓度CO2、O3及其复合作用对树木的呼吸作用的影响 95
5.5 结论 96
第六章 城市树种对高浓度CO2和O3处理的生理响应 98
6.1 高浓度CO2和O3对树木生理指标的影响 98
6.1.1 高浓度CO2和O3对树木叶片叶绿素含量的影响 98
6.1.2 高浓度CO2和O3对树木叶片类胡萝卜素含量的影响 99
6.1.3 高浓度CO2和O3对树木可溶性糖含量的影响 101
6.1.4 高浓度CO2和O3对树木可溶性蛋白含量的影响 103
6.1.5 高浓度CO2和O3对树木叶片细胞膜透性的影响 105
6.2 高浓度CO2和O3下树木各生理指标的相关性分析 107
6.2.1 银杏 107
6.2.2 油松 108
6.3 讨论 108
6.3.1 高浓度CO2、O3及其复合作用对银杏、油松叶绿素含量的影响 108
6.3.2 高浓度CO2、O3浓度及其复合作用对银杏、油松物质代谢的影响 109
6.3.3 高浓度CO2、O3及其复合作用对银杏、油松脂膜透性的影响 109
6.4 结论 110
第七章 高浓度CO2和O3对城市树种抗氧化系统的影响 111
7.1 试验材料 111
7.2 试验设计 111
7.2.1 试验设备 111
7.2.2 试验设计 111
7.2.3 数据处理 111
7.3 结果与分析 111
7.3.1 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏O2产生速率的影响 111
7.3.2 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏H2O2含量的影响 113
7.3.3 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏丙二醛含量的影响 113
7.3.4 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏类胡萝卜素含量的影响 114
7.3.5 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏抗坏血酸含量的影响 116
7.3.6 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏SOD活性的影响 117
7.3.7 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏APX活性的影响 118
7.3.8 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏MDAR活性的影响 119
7.3.9 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏DHAR活性的影响 120
7.3.10 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏GR活性的影响 121
7.4 CO2浓度倍增条件下高O3预处理油松、银杏抗氧化系统各指标相关性分析 122
7.4.1 CO2浓度倍增对高O3预处理油松抗氧化系统各指标相关性分析 122
7.4.2 CO2浓度倍增条件下高O3预处理银杏抗氧化系统各指标的相关性分析 122
7.5 讨论 122
7.5.1 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏活性氧含量的影响 122
7.5.2 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏抗氧化剂含量的影响 123
7.5.3 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏抗氧化酶活性的影响 123
7.5.4 高浓度CO2对高O3预处理油松、银杏膜脂过氧化的影响 123
7.6 小结 123
第八章 城市树种环境效应对高浓度CO2和O3的反馈 125
8.1 高浓度CO2和O3对树木光合日变化的动态影响 125
8.1.1 银杏光合作用日变化的季节动态 125
8.1.2 高浓度CO2和O3对银杏光合日变化的动态影响 127
8.1.3 油松光合作用日变化的季节动态 127
8.1.4 高浓度CO2和O3对油松光合日变化的动态影响 130
8.2 高浓度CO2和O3对树木降温增湿的动态影响 133
8.2.1 高浓度CO2和O3对树木蒸腾速率日变化的动态影响 133
8.2.2 高浓度CO2和O3对树木降温增湿能力的影响 138
8.3 讨论 140
8.3.1 高浓度CO2和O3对树木光合日变化的影响 140
8.3.2 高浓度CO2和O3对树木蒸腾日变化的影响 141
8.3.3 高浓度CO2和O3对树木环境效应的影响 142
8.4 结论 142
第九章 讨论与展望 144
9.1 银杏、油松对高浓度CO2的适应 144
9.1.1 短期CO2浓度升高对银杏、油松光合作用的影响 144
9.1.2 一个生长季CO2浓度升高对银杏、油松光合作用的影响 144
9.1.3 银杏、油松对一个生长季CO2浓度升高反馈 145
9.2 高浓度O3对银杏、油松的伤害机制 145
9.2.1 银杏、油松对高浓度O3的感应与防御 145
9.2.2 较长期高浓度O3对银杏、油松的伤害 146
9.2.3 较长期高浓度O3对银杏、油松环境效应的影响 147
9.3 高浓度CO2缓解了高浓度O3处理对树木的伤害的机制 147
9.3.1 高浓度CO2缓解了O3处理对树木叶片伤害 147
9.3.2 高浓度CO2和O3下树木的光合作用的气孔限制 147
9.3.3 高浓度CO2和O3下树木的光合作用的响应 148
9.3.4 高浓度CO2和O3下树木的呼吸作用的响应 148
9.3.5 高浓度CO2和O3对银杏、油松脂膜透性的影响 148
9.3.6 高浓度CO2和O3对银杏、油松活性氧含量的影响 148
9.3.7 高浓度CO2和O3对银杏、油松抗氧化剂含量的影响 149
9.3.8 高浓度CO2和O3对银杏、油松抗氧化酶活性的影响 149
9.3.9 高浓度CO2和O3对树木环境效应的影响 149
9.4 展望 150
附图表 151
参考文献 163