Elevated CO2 and C3, C4 Photosynthesis
Elevated CO2 and C3, C4 Photosynthesis
复制标题
CO2 和 C3、C4 光合作用升高
DOI：
10.2525/ecb1963.34.3
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发表时间：
1996
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Y. Kawamitsu
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Y. Kawamitsu
現 在,地 球 上 のCO2濃 度 は約360ppm付 近 にあ る が,毎 年1~2ppmの 速 度 で上昇 を続 けて お り,21世 紀 後 半 に は700ppm程 度 に まで 増 加 す る と予測 され て い る(Leadley et al.,1987;Tolbert and Preiss,1994; Tolley and Strain,1984a;内 嶋,1984).こ れ と同時 に, 地 表 気温 も1.5~4°C 上 昇 す る といわ れ て い る(Bolin et al.,1986;Houghton et al.,1990).こ のCO2濃 度 お よび温度 の上 昇 の原 因 な らびに メカ ニズ ム につい て は,他 の総説(今 井,1988;内 嶋,1984)に ゆず り, 本 稿 で は,CO2濃 度 と温度 の 同時上 昇 が植物 の光 合成 お よび生 長 に どの よ うな影 響 を及 ぼす ので あ ろ うか? との問 い に対 す る答 え を探 ってみ た い. 無 色,無 臭 のCO2は 地球 温 暖化 の主 要因 ガ スで あ る と同時 に,光 合成 の基 質 として きわ めて重 要で あ る(今 井,1988).地 球 上 の高 等植 物 は,そ の葉 の光合 成型 の 違 い か らC3,C4,CAM型 に分類 で きる.お の おの の光 合 成 型植 物 はそ の進 化 の途 上 で さ ま ざ まなCO2濃 度 環 境 を経験 してお り,そ れ らが再 び上昇 を続 けるCO2 濃 度 に対 し どの よ うな反応 を示 す のか,興 味 ある とこ ろであ る.ま た,そ の結果 生 じるバ イ オマ ス生産 お よ び収 量 は どの よ うに変 化 す るので あ ろ うか,こ れ もま た 農 学 に携 わ る者 に限 らず興 味 の 尽 きな い話 題 で あ る. 植 物 は光 強度,温 度 お よび湿度 等 の急激 な環 境変 化 を,一 日また は一 年 の間 に経験 す る.し か し,CO、 濃 度 は一 日を通 じて,ま た季節 を通 じて比較 的安 定 で あ り,実 験室 にお いて その濃 度 を短 時 間 に急激 に変 化 さ せ て得 られ る デー タ と,圃 場 にお けるオ ープ ン トップ チ ャンバ ー を用 いた長 期 間処理 の結果 とで は まった く 異 な る こ とも予想 され る. 本 稿 で は,紙 面 の都 合 上高CO2濃 度 が長 期短 期 を問 わず直 接 的 に影 響 を及 ぼす場 面,光 合 成速 度 と気 孔閉 鎖,ま た,そ の結果 として生 じ る水利 用効 率 の上 昇 に 焦 点 を絞 って概 説 した い.と くに,著 者 が もっ とも興 味 を抱 くCO2濃 度 に対 す る葉 の気 孔 反 応 に力 点 をお き,高CO2環 境 下 で生 じ るC3,C4植 物 の さ まざ まな 反応 を紹 介 す る と同時 に,地 球 温暖 化 を緩和 す る唯 一 の方 法 としての植 物 の光合 成 を強調 した い.CO2濃 度 の 間接 的 な影 響 や他 の公 害物 質やUV-Bと の関 連,窒 素 お よび水 ス トレ ス との 関係 等 に関 して は他 の 総 説 (今井,1988,1993;Rozema et al.,1993;Tolbert and Preiss,1994)を 参照 された い.