干旱是全球性的问题

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干旱对农业的影响及抗旱措施

干旱对农业的影响及抗旱措施

干旱对农业的影响及抗旱措施1. 引言干旱是指在一定的时间段内,降水量低于平均水平的自然现象。

干旱是全球性的问题,严重影响农业生产和粮食安全。

本文将探讨干旱对农业的影响,并提出一些抗旱措施。

2. 干旱对农业的影响2.1. 减产和质量下降干旱导致土壤干燥,降低农作物生长的速度和产量。

干旱还会影响农作物的质量,例如水稻的脆性和营养成分的降低。

2.2. 土壤侵蚀和退化干旱使得土壤更加干燥,容易发生侵蚀和退化。

干旱条件下,土壤中的有机质含量下降,导致土壤肥力的减弱。

2.3. 水资源短缺干旱导致水资源的短缺,给农业灌溉带来困难。

缺水会导致农作物缺水、不良生长甚至死亡。

2.4. 生态平衡破坏干旱会破坏生态平衡,减少草地的覆盖和水源的供应,进而影响牲畜饲料和畜牧业。

3. 抗旱措施3.1. 节水灌溉技术采用高效节水灌溉技术,如滴灌、喷灌和微灌,减少农业用水的浪费,提高利用效率。

3.2. 种植抗旱作物和品种改良选择耐旱性强的作物品种,并进行基因改良,提高作物对干旱的抗性,降低干旱对农作物的影响。

3.3. 土壤保水措施采取保护性耕作和覆盖作物,保持土壤湿润,减少水分蒸发和土壤侵蚀。

3.4. 水资源管理加强水资源管理,优化水资源的配置和利用,确保农业灌溉的可持续发展。

3.5. 气象监测和预警系统建立完善的气象监测和预警系统,及时掌握干旱的情况,并采取相应的应对措施。

3.6. 政府支持和政策引导政府应加大对农业抗旱的支持力度,出台相关政策,鼓励农民采取抗旱措施,保障农业的可持续发展。

4. 结论干旱对农业造成严重影响,降低农作物产量和质量,导致土壤侵蚀和退化,水资源短缺,以及破坏生态平衡。

为了应对干旱,我们可以采取一系列的抗旱措施,包括节水灌溉技术的应用,种植抗旱作物和品种改良,土壤保水措施,水资源管理,建立气象监测和预警系统,以及政府的支持和政策引导。

通过这些措施,我们可以减轻干旱对农业的影响,保障农业的可持续发展。

抗旱保收存在问题及对策建议

抗旱保收存在问题及对策建议

抗旱保收存在问题及对策建议抗旱保收是农业生产中的重要问题。

由于气候变化和人类活动,干旱成为全球性的问题,影响着农业的生产和粮食供应。

在抗旱保收方面,存在着一些问题,需要采取相应的对策来解决。

一、问题分析1. 技术不足:农民在生产中没有运用先进的灌溉技术和科学的土地管理技术,导致土地水分过度蒸发,造成不必要的水资源浪费和作物生长发育受到影响。

2. 防抗工作力度不足:当出现旱灾时,由于信息和资源的不对称,及时向受灾农户提供援助的能力不足,旱灾防范措施不得当,引发了无法挽回的损失。

3. 食物浪费:在过多的生产产生后,许多农户并没有及时地储存作物,造成这些粮食被浪费。

二、对策建议1. 推广灌溉技术:现代化的灌溉技术,如滴灌、地下渗灌等,是高效利用水资源的关键。

因此,需要大力推广现代化灌溉技术,并配合每一瓢水做好植保工作,避免病虫害。

2. 完善旱灾防范措施:在旱灾预警、监测、应急抢险等方面加强力度,提高农业科技水平,加强科学技术人员队伍建设,并加大扶持、资金投入,提高农民应对旱灾的能力。

3. 增加农民收入:适当地提高农产品价格,减轻农民负担,同时注重农业产业的升级和转型,提高农民的收入,在挖掘生产力的同时,加强农民对“抗旱保收”工作的自觉性和积极性。

4. 推动农业信息化:通过建立信息平台,加强种植大数据的汇聚和利用,提高管理效率,为农民提供科学合理的种植方案和病虫害防治方案,优化农业生产结构和资源配置。

5. 合理调配资源:通过全局视角考虑资源环境等因素,保障各地区合理调配资源,防止区域不平衡或不足的状况,协调土地、水、肥、种等资源向生产平台、销售市场、扶贫站点等应用领域输送,形成良性的生态循环发展体系。

综上所述,解决抗旱保收这个关键问题需要全社会共同努力,引导农民采取可行的措施,为保障农业生产和粮食安全做出积极的贡献。

地理知识知识:干旱地区的生存方式——美索不达米亚文明

地理知识知识:干旱地区的生存方式——美索不达米亚文明

地理知识知识:干旱地区的生存方式——美索不达米亚文明干旱地区是全球具有特殊生态环境的地区,由于缺乏水源资源和低降水量的问题,使干旱地区的生存在一定程度上受到限制。

然而,事实上,一些干旱地区却孕育了相当富有的文明,其中美索不达米亚文明就是其中之一。

美索不达米亚文明位于现今伊拉克和叙利亚一带,是一个古代的文明,在公元前4000年左右已经开始形成,经历了若干王朝和政治制度的演变,一直繁荣、发展到公元前6世纪,被波斯灭亡而结束。

美索不达米亚地区自然环境恶劣,大部分地区缺乏降水,长期处于干旱状态,这也是美索不达米亚文明能够产生的重要原因之一,它在干旱地区的生存方式具有很大的参考价值。

1.农业虽然美索不达米亚地区缺乏水源,但是美索不达米亚人却利用灌溉技术,用运河将幼苗的水分充分利用,这样使得干旱地区的农业生产得以持续发展。

美索不达米亚人最早的农业文化是以啤酒和面包为主要生产产品的模式,麦类和大麦成为该地区的主要粮食。

耕作工具使用木制、石制或骨头制的锄头、耙子和斧头等,不需要很高的投资和技术门槛。

2.公共建筑美索不达米亚文明在公共建筑方面非常有特色,在这片干旱的土地上,美索不达米亚文明民众创造了独特的建筑样式,具有浓厚的文化内涵。

它们的楼房、城墙、寺庙等建筑均由近乎不透气的砖石建造而成,因此被称为“城市里的皮肤”,为该地区的居民提供了很好的居住保障。

3.科学技术美索不达米亚文明的人们发明了许多重要的科学技术。

其中最重要的一项是文字的发明。

古代的美索不达米亚人将文字作为一种语言表达的媒介,并通过它把他们的经验和观察都记录下来。

他们的文字分为两种,其中一种是楔形文字,这种文字的特点是文字像三角形的楔子,而另一种则是尤尼卡形式。

而对于干旱地区来讲,这样的文字技术可以让人们进行有效的记账和对于资源的控制。

4.交通运输与贸易由于美索不达米亚地区很少有水源,交通运输方式也需要着重关注。

古代的美索不达米亚人利用牲畜和战车作为主要的交通工具,并建造各种各样的道路,既让人足以通行,又能够便于军队运输。

干旱的解决方案

干旱的解决方案

干旱的解决方案
《干旱的解决方案》
干旱是一个全球性的问题,对农业、生态环境和人类生活都造成了严重的影响。

为了解决干旱带来的种种问题,人们需要采取一系列的解决方案。

首先,改善水资源管理。

人们需要建设更多的水库、水渠和灌溉设施,以便更有效地利用有限的水资源。

同时,还可以通过采集雨水、净化海水等方式来增加可利用的水源。

其次,加强节水意识。

人们需要在日常生活和农业生产中更加注重节约用水。

可以通过改善灌溉系统、使用节水设备以及优化农作物的种植结构等方式来节约水资源。

另外,加强科研力量。

科学家们可以通过研究新的水资源利用技术、培育抗旱品种等方式来解决干旱问题。

政府也可以设立奖励机制,鼓励科研人员投入到解决干旱问题的研究中。

此外,政府和社会组织还可以通过推广生态保护和植树造林等方式来改善土壤质量,减少水资源的蒸发损失,从而降低干旱的影响。

总之,解决干旱问题需要社会各界的共同努力。

只有通过改善水资源管理、加强节水意识、加强科研力量以及推广生态保护等一系列措施,才能够有效地化解干旱带来的种种问题。

希望
未来干旱问题能够得到有效解决,人们可以享受到更好的生活环境。

植物环境胁迫响应和耐受性的分子和生态学机制

植物环境胁迫响应和耐受性的分子和生态学机制

植物环境胁迫响应和耐受性的分子和生态学机制植物是自然界中最重要的生物群体之一。

植物通过光合作用提供食物和氧气,同时还提供种子、药材和建筑材料等物质资源。

但是,环境胁迫不可避免地影响着植物的生长和发育。

环境胁迫包括高温、低温、干旱、盐碱、病虫害等。

适应环境胁迫成为了植物生存的必需品。

植物能够通过分子机制和生态学机制来响应环境胁迫,提高其耐受性。

一、植物对高温的响应和耐受性机制高温是植物生长的重要因素。

然而,高温也会引发一系列的响应和变化。

植物能够感知高温的信号,从而在细胞水平上进行调整和适应。

当叶片被暴露在高温下时,植物会引发一系列反应,包括增加抗氧化酶活性、产生热休克蛋白、增加膜脂含量和改变光合作用产物的分配等。

这些机制有助于调节植物的代谢水平、增加耐受性和保持生长。

二、植物对干旱的响应和耐受性机制干旱是全球面临的主要生态问题之一。

植物对干旱环境的适应性机制已成为植物生物学研究的重要领域。

植物在干旱时采取多种策略来保持生长和存活。

植物通过减少气孔开度、增加根系表面积和减少水分损失等方式来适应干旱。

同时,植物还会产生保卫蛋白和保卫酶以抵消干旱的影响。

另外,干旱对植物的生殖和代谢也有显著的影响。

植物能够调整其代谢和生殖过程,以适应干旱环境。

三、植物对盐碱胁迫的响应和耐受性机制盐碱是影响植物生长的重要因素之一。

植物对盐碱的适应性可分为三个阶段:感知阶段、信号转导阶段和适应阶段。

植物通过感知外部环境的盐碱浓度,并向细胞内传递信号,从而调节其生理状态和代谢水平。

植物能够通过改变根系形态和利用生物酸解决盐分的问题。

另外,植物还能够调节盐碱对细胞膜的影响,以进一步提高其耐受性。

四、分子和生态学机制的相互作用分子机制和生态学机制是植物对环境胁迫适应的两个方面。

分子机制通过生化反应和基因调控参与植物的适应性过程。

然而,环境因素之间相互交织,植物对高温、干旱和盐碱等因素的适应性也是复杂的。

因此,在探讨植物生态适应性的研究中,分子机制和生态学机制相互作用是不可忽视的。

全球气候变化对干旱与水灾的影响

全球气候变化对干旱与水灾的影响

全球气候变化对干旱与水灾的影响近年来,全球气候变化日益增强,给世界各地带来了许多不利影响。

其中,干旱与水灾成为了人们最为担忧的问题之一。

本文将讨论全球气候变化对干旱与水灾的影响,并提出相应的对策。

一、气候变暖导致干旱加剧全球气候变暖是导致干旱成为世界性问题的关键因素之一。

气候变暖加速了水分的蒸发,使土壤表面水分流失速度加快,这导致土壤变得干燥。

干旱严重影响了农业生产和供水系统。

在受干旱影响的地区,农作物歉收,牲畜缺乏饮水,饮用水供应不足,给当地居民的生活带来巨大困扰。

为了应对干旱问题,应采取以下措施:1. 加强水资源管理:通过建立高效的水资源管理系统,确保合理分配及有效利用水资源。

可以采取的措施包括改进农田灌溉技术、制定用水限制政策以及推广节水设备和方法。

2. 发展抗旱作物品种:加强对抗旱作物的研究与培育,提高农作物对干旱的抵抗力,减少干旱对农业产量的影响。

3. 水土保持与生态恢复:加强对土壤保护和生态恢复的工作,提高土壤持水能力,减缓干旱的发生。

二、气候变化加剧水灾风险气候变化不仅导致了干旱的发生,同时也加剧了水灾的风险。

气候变暖引发了极端天气事件,如暴雨、洪水和飓风的频率和强度增加。

这些极端天气事件容易引发河流泛滥、海水倒灌和城市排水系统失灵等问题,给人们的生活和财产带来巨大威胁。

为了应对水灾问题,应采取以下措施:1. 建设防洪系统:加强抗洪工程建设,包括修建灌溉沟、增建河道防洪堤坝等设施,提高城市排水系统的抗洪能力。

2. 加强预警与紧急响应能力:完善水灾预警系统,提前通知居民,以便他们采取必要的防范措施。

同时,加强救援能力,确保在水灾发生时能够及时救援受灾群众。

3. 生态修复与自然保护:加强河流湿地的保护和恢复工作,增加自然湿地的面积,以吸收并存储降雨水分,减缓水灾的发生。

综上所述,全球气候变化对干旱和水灾的影响不容忽视。

为了应对这些问题,国际社会应该加强合作,共同应对气候变化的挑战。

只有通过全球合作,采取切实有效的措施,才能有效减缓气候变化对干旱与水灾的不利影响,保护地球环境和人类利益的可持续发展。

高中地理干旱成因及措施

高中地理干旱成因及措施

高中地理干旱成因及措施全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高中地理干旱成因及措施干旱是指在一段时间内地面降水少于正常值,导致土地干旱、水资源短缺以及生态系统失去平衡的自然现象。

干旱是全球性的自然灾害,不仅会造成农业、生态、社会经济等方面的损失,更会影响人们的生活和生存。

在高中地理课程中,学生需要了解干旱的成因及应对措施,以增强对自然灾害的认识和应对能力。

一、干旱的成因1. 气候因素:高温干燥是导致地区干旱的主要气候因素。

当气压高、湿度低、降水少且不均匀分布时,容易形成干旱。

2. 地貌因素:地势高低不平、植被覆盖率低、土质贫瘠等地貌因素都会加剧一个地区的干旱程度。

3. 人为因素:人类的生产活动、工业排放、乱砍滥伐等行为也会对地球的气候环境造成破坏,导致干旱的发生。

二、干旱的应对措施1. 降雨增雨:利用科技手段增加降雨量,比如云雾消融技术、人工增雨等,来减轻干旱给地区带来的影响。

2. 水资源管理:合理规划水资源的开发和利用,确保水资源的可持续利用,减少浪费,增加水资源的再生利用。

3. 植被恢复:加强植被保护和恢复工作,通过植树造林、封山育林等措施来提高地区的植被覆盖率,减少水分蒸发,防止水土流失。

4. 节约用水:加强对水资源的节约利用,提倡节水意识,采取减少用水、改进农业灌溉方式等措施来保护水资源。

5. 社会保障:建立完善的救灾体系和干旱监测预警系统,及时采取针对性的救援措施,保障人们的生活和财产安全。

在高中地理课程中,学生不仅需要了解干旱的成因及应对措施,还需要通过实地调查、数据分析等方式来深入了解干旱对地区的影响以及应对措施的有效性。

只有深入了解干旱的特点及其应对措施,才能更好地保护地球生态环境,促进可持续发展。

【本文共529字】第二篇示例:高中地理干旱成因及措施干旱是指一定区域在一段时间内降水稀少或者没有降水的气候现象,这种气候现象会给社会经济和人类的生活带来严重影响。

在地理学的研究中,干旱是一个重要的研究对象,了解干旱的成因并采取有效的措施对于减轻干旱对人类生存的影响起着重要作用。

气候变化对人类社会的影响

气候变化对人类社会的影响

气候变化对人类社会的影响在当今世界,气候变化已成为一个备受关注的全球性问题。

它不仅仅是环境领域的挑战,更是对人类社会的方方面面产生了深远且广泛的影响。

首先,气候变化对农业产生了重大冲击。

气温的升高、降水模式的改变以及极端气候事件的增加,都给农作物的生长带来了巨大的压力。

比如,持续的高温可能导致农作物的授粉过程受到干扰,从而影响产量。

干旱会使土地干裂,水源干涸,农作物无法获得足够的水分,生长受阻甚至死亡。

而暴雨和洪水则可能冲毁农田,破坏农作物的根系,造成大面积的减产。

这些变化不仅威胁着粮食的供应安全,还可能导致粮食价格的波动,给贫困地区的人们带来饥饿和营养不良的风险。

其次,气候变化对水资源也产生了显著影响。

随着气候变暖,冰川融化速度加快,导致海平面上升,一些沿海地区和岛屿面临被淹没的危险。

同时,降水分布的不均衡使得一些地区面临严重的水资源短缺问题,而另一些地区则遭受洪涝灾害。

水资源的短缺会影响人们的日常生活用水,也会制约工业生产和农业灌溉。

此外,水质也可能因为气候变化而恶化,例如洪水可能会带来污染物,影响水的质量和安全性。

气候变化还对人类的健康构成了威胁。

高温天气容易引发中暑、热射病等疾病,尤其是对于老年人、儿童和患有慢性疾病的人群来说,风险更高。

传染病的传播范围和传播速度也可能因为气候变化而改变。

例如,蚊子等传播疾病的媒介在温暖湿润的环境中更容易繁殖和生存,从而增加了疟疾、登革热等疾病的传播风险。

另外,由于粮食减产和水资源短缺导致的营养不良,也会削弱人体的免疫力,使人们更容易受到疾病的侵袭。

气候变化对生态系统的平衡造成了破坏。

许多动植物物种的生存环境发生了变化,导致它们的栖息地缩小或消失。

一些物种可能因为无法适应环境的变化而濒临灭绝,这将破坏生物多样性,影响生态系统的稳定和服务功能。

例如,森林在调节气候、保持水土、提供氧气等方面发挥着重要作用,但气候变化可能导致森林火灾的频率和强度增加,破坏森林生态系统。

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干旱是全球性的问题, 世界上干旱与半干旱地区面积约占世界陆地面积的25% 和30%, 而这一地区雨养农业面积却占世界耕地面积的1/ 3 以上, 且在湿润地区也常伴有季节性的或难以预测的干旱, 从而对世界农业生产构成巨大威胁。

我国是世界上干旱与半干旱土地面积很大的国家, 干旱及半干旱地区土地面积约占全国土地面积的52. 5% 。

占全国耕地面积的38%左右, 每年大约有0. 13 亿hm2 播种面积受到干旱的危害而损失50~75 亿kg 粮食。

水又是绿色植物赖以为生的光合作用的原料之一。

植物在光合作用过程中所释放出的氧气, 是植物把水经光氧化的分解产物。

因此, 如果没有水,就不可能有绿色植物的光合作用。

那么, 一切需氧生物在呼吸过程中不仅得不到氧气, 而且也断绝了它们依赖以光合作用所制造的有机物为生的物质来源。

毫不夸大地说, 如果没有水, 地球上就不可能存在任何生物。

此外, 水在植物生活中的重要作用, 还表现在它有助于植物维持自身的外部形态上。

植物枝叶挺立和伸展, 器官中机械组织的支撑固然起着很重要作用, 但水分使这些器官尤其是叶片的细胞维持一定膨压同样有着重要作用, 如果水分不足, 叶子萎蔫, 叶片便聋拉下来, 便是一个很好的证明。

枝叶挺立和伸展, 对于叶子接受光合作用的原动力一太阳光能, 以及与外界环境进行气体交换, 吸收二氧化碳都十分重要。

水分不足还会引起气孔关闭, 使植物因得不到足够的二氧化碳, 而导致光合速率大幅度下降。

严重缺水时, 代谢活动紊乱, 甚至会使植物死亡。

农谚所说的“有收无收在于水, 收多收少在于肥” , 恰如其分地概括了水对植物和农作物的重要性。

由于水的重要作用, 因此缺水导致干旱必然会给植物和农作物带来许多不利影响。

例如, 它限制植物的营养生长和生殖生长, 减少总叶面积, 改变根冠比, 影响光合作用、呼吸作用、水和营养物质的吸收和运输, 以及植物体内许多生物化学过程, 如细胞壁物质、蛋白质、原叶绿素和叶绿素等重要物质的合成, 促进糖、脯氨酸等物质的积累, 同时影响一些酶的活性等, 其中尤以光合作用所受影响最重要。

1.1 干旱胁迫降低植物的光合速率。

在干旱条件下, 由于植物所需要的水分不能得到充分供应, 但是它们的蒸腾却仍然不断地进行,这便导致植物体尤其叶片大量失水, 使叶片水势下降。

与此同时, 叶片表面组成气孔的保卫细胞也随之失水, 使细胞的膨压降低。

由于保卫细胞围绕气孔部分的细胞壁较厚, 而其余部分细胞壁较薄, 当细胞失水、膨压降低时, 细胞的外侧不再膨大, 于是细胞的厚壁部分因松弛而朝内侧(小孔方向)运动,结果使两个保卫细胞紧贴在一起, 造成气孔关闭,这便可减少因气孔蒸腾而进一步决水, 这对于植物抵御干早显然有着重要作用。

然而, 植物要维持正常的光合作用, 大体每小时每平方米的叶面积需要有10—20立方米的空气进出叶片, 才能保证它们在进行光合作用时对二氧化碳的需求。

而气孔关闭必然阻碍植物与外界环境的气体交换, 大大减少二氧化碳进入叶片, 造成二氧化碳亏缺, 因光合作用的原料供应不足, 结果导致植物光合速率降低, 减少有机物质的积累。

进一步研究表明, 气孔关闭引起光合速率下降, 这种称为光合速率下降的气孔效应, 主要出现于轻度干旱胁迫, 此时光合速率下降幅度也较低,但随干早胁迫的加剧, 当叶片水势下降到某一闭值时, 光合速率便开始大幅度降低, 光合速率开始大幅度下降时叶片水势的阀值因植物种类不同而异。

在严重干旱胁迫下, 光合速率的降低, 除受上述的气孔关闭, 造成气孔导度下降的因素的左右外,非气孔因素起着极为重要作用。

许多研究已证明,在严重干早下, 与光合作用有关的许多重要过程的活性或成分的含量降低, 例如, 表观量子产量、光合电子传递速率、光合磷酸化活性、竣化效率, 光系统! 活性及其转能效率等明显下降, 执行光合作用重要功能的各种色素蛋白复合体含量, 以及吸收、传递和转化光能的叶绿素含量均减少, 在光合碳同化过程起着极重要作用的RuBP梭化酶的含量及其活性都明显降低, 叶肉细胞内的叶绿体排列出现紊乱, 膜系统受到破坏等等, 光合器官中发生如此强烈变化, 必然导致光合速率下降。

可见, 在严重干旱胁迫下, 光合速率下降主要是上述这些非气孔因素所造成的, 也就是说主要是由于叶肉细胞光合能力的下降所致。

1.2 干旱胁迫降低叶绿体对光能的吸收能力和转能效率用含等量叶绿素的叶绿体做实验时, 发现来自受干旱胁迫植株的叶绿体, 它们对光能的吸收能力明显低于对照(不受干旱危害同种植物的植株)的叶绿体。

植物光合作用是以光能为原动力, 叶绿体对光能吸收能力降低, 就难于保证为它们光合作用提供足够所需的能量, 能量不足, 必然会限制光合作用的正常进行, 使叶肉细胞光合能力下降。

那么为什么在干旱胁迫下, 叶绿体对光能的吸收能力会下降呢?进一步研究发现, 受干早胁迫的植物, 其叶绿体中负责捕获和吸收光能的光系统Ⅱ捕光色素蛋白复合体(HLCⅡ)和内周天线色素蛋白复合体,以及光系统Ⅰ的捕光色素蛋白复合体(HLCⅠ)的含量明显降低, 而且随着干旱胁迫的加剧, 这些成分随之进一步减少, 有的甚至完全被破坏, 这些色素蛋白复合体是分布在叶绿体类囊体膜上, 其含量的减少, 必然使类囊体膜截获光能的面积变小, 限制了它们对光能的充分捕获和吸收, 导致叶绿体对光能吸收能力的下降。

HLCⅡ不仅在捕获光能时有重要作用, 而且它还是叶绿体中类囊体膜垛叠的主导因素, 在干旱胁迫下, HLCⅡ含量减少, 会干扰植物执行正常光合功能时所必需的类囊体膜的正常垛叠, 使类囊膜的结构发生紊乱。

此外, HLCⅡ通过在光系统Ⅱ和光系统Ⅰ之间的迁移, 调节着这两个光系统之间激发能的分配。

由于HLCⅡ含量的减少, 还会降低这两个光系统间激发能分配的调节能力, 使两个光系统间的激发能难于迅速达到平衡分配, 而这种平衡分配又是植物实现并维持高的光合速率所必需的内部微环境。

在干旱胁迫下, 不仅使捕获光能的色素蛋白复合体的量减少, 而且它们向负责进行光反应、从事把光能转化为化学能的反应中心叶绿素蛋白复合体传递能量也受阻, 同时后面这种复合体也受到损伤, 不能高效地把获得的光能转化为生物化学能,结果不能为光合碳同化提供足够的能量。

叶绿体对光能的吸收、两个光系统间激发能分配的调节能力以及反应中心的转能效率的降低, 能量传递受阻和叶绿体结构遭受损害, 这一切都必然会降低叶肉细胞的光合能力。

1.3 干旱胁迫降低光合电子传递速率和磷酸化活力轻度干旱胁迫对光合电子传递速率的影响较小, 而在严重干旱胁迫下, 光合电子传递活性受到明显抑制, 使光系统Ⅱ、光系统Ⅰ和全链电子传递速率明显降低。

光合磷酸化总是与光合电子传递相偶联的, 由于光合电子传递速率降低, 光合磷酸化所形成的高能化合物—ATP (三磷酸腺苷)也随之减少。

此外, 非环式光合电子传递是以NADP+(辅酶Ⅱ)为电子受体, 当它接受来自非环式光合电子传递链的电子时, 便还原成NADPH(还原型辅酶Ⅱ) , 由于在干旱胁迫下电子传递速率降低, 便导致形成NADPH的量减少。

此外, 与形成ATP有关的叶绿体偶联因子, 其活性和结构或蛋白质构象在干旱胁迫下也发生变化, 使它与磷酸化的底物ADP(二磷酸腺苷)的亲和力降低, 也导致叶绿体中ATP合成量减少。

干旱胁迫还改变了类囊体膜的透性, 造成膜内外质子梯度变小、从而部分丧失推动ATP 形成的推动力, 使叶片ATP 的合成量进一步减少。

通过实际测定, 确实证明在干旱条件下, 叶片中的ATP 含量低于对照的叶片。

ATP和NADPH是光合作用过程对 CO2固定和还原所必不可少的能量和还原能力, 它们含量的减少, 最终会导致叶肉细胞光合能力降低, 使光合速率下降。

1.4 干旱胁迫对光合碳同化的影响从上面的资料看, 干旱对光合作用的光反应过程有明显的抑制作用, 而且这种抑制作用也间接地影响到碳同化的光合作用暗反应过程。

那么它对暗反应是否也有直接抑制作用呢? 上面已提到干旱胁迫能降低在光合作用固定CO2中起重要作用的RuBP竣化酶的含量和活性, 而且因植物的抗旱能力不同, 它们在干旱条件下这种酶的活性和含量被降低的程度不同, 愈是不抗早的植物种类或品种,其降低幅度也愈大。

在干旱胁迫下, 不仅上述的RuBP梭化酶受到影响, 而且与光合碳还原过程有关的其它一些酶,如蔗糖磷酸合成酶, 果糖1,6 一二磷酸脂酶, 在C4途径中起重要作用的磷酸烯醇式丙酮酸竣化酶, NADP一苹果酸酶和NADP 一苹果酸脱氢酶, 碳酸酐酶以及与5一磷酸核酮糖激酶等的活性都受到不同程度的抑制。

这便有力地说明干旱胁迫也直接影响到光合作用的暗反应过程。

由于碳同化的有关酶的活性受到抑制, 它们所催化的反应过程, 其反应速度变慢, 结果限制了光合作用对CO2的固定和还原成有机物。

可见, 干早胁迫对植物光合作用的光反应和暗反应两种过程都有不利的影响, 便限制了有机物质的积累, 必然影响到植物生产力和作物产量的提高。

在我国许多地区, 玉米经常受到干旱的危害, 吉林和辽宁的部分地区因水分的限制使玉米的生产潜力降低15%~20% 。

因此, 研究玉米抗旱应变措施对于提高玉米单产增加总产有重要意义。

干旱胁迫导致玉米生长发育受阻和生理过程受干扰、子粒产量降低已为大量基础理论研究和生产实际所证明。

因此, 探索提高玉米对干旱胁迫的抵御能力的调控措施, 减轻干旱伤害则成为旱境夺高产的重要研究内容。

已经发现, 某些矿质营养元素和生长调节物质有增强作物抗逆性的生理效应, 钙、磷、钾等可增强作物耐旱性 ; FA 等薄膜型蒸腾抑制剂具有保水、调节作物体内水分生理的功效 ; 以及Br 等有促进细胞伸长和分裂的双重作用。

前人研究表明,轻度或中度干旱引起叶片气孔关闭,使羧化作用位点CO 浓度降低,影响羧化中心对CO2的吸收,从而导致净光合速率下降。

更多研究表明,干旱条件下叶片光合作用受抑制与非气孔因素关系密切,主要表现为干旱抑制光合磷酸化、1,5一二磷酸核酮糖再生及1,5一二磷酸核酮糖羧化酶活性。

如果羧化反应受到抑制,过剩光能将导致光合机构的光抑制,严重时还可引起光破坏。

尽管叶片可以通过光合碳同化以外的途径如非光化学耗散、光呼吸、Mehler反应等将过剩的光能消耗掉。

但干旱胁迫加重时,放氧复合体(OEC)会受到损害,随之光系统II(Ps II)活性降低会导致激发能的上升,活性氧浓度升高,伤害PS II与光系统I(PS I)之间的电子传递链以及Ps II供、受体侧和反应中心,使活性氧代谢失调,破坏生物膜结构,最终光合作用下降。

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