科技进展：持续干旱胁迫下春小麦光合作用对光和CO2浓度的响应

全球气候变化背景下，干旱等极端天气气候事件频发。干旱半干旱区生态环境脆弱，春小麦等主要粮食作物面临干旱与大气中CO2浓度升高的双重挑战，这严重影响作物的碳同化过程与区域粮食安全，光合作用直接关系作物碳同化与产量品质，因此，研究作物对外界环境的光合响应机制，对该地区制定应对全球变化策略至关重要。

现有研究多关注单一环境要素对光合作用的离散影响，而实际生产中多因素交互作用复杂且连续，同时相应光合参数的阈值效应也有待探讨。本研究通过盆栽试验，模拟持续干旱胁迫下春小麦光合作用对光强和CO2浓度的响应曲线参数变化，定量分析干旱与光照和大气CO2浓度交互对春小麦光合能力的影响。结果表明，随着干旱加剧，春小麦的光响应曲线参数呈Logistic递减，CO2响应曲线参数呈指数变化。各参数变化存在明显阈值，除CO2饱和点和补偿点阈值约为30%土壤相对湿度（RSM）外，其余阈值约为50%RSM。持续干旱各阶段，春小麦对光的利用能力减弱，强光下光合能力下降更明显。持续干旱对CO2的利用能力和相应光合能力的影响，因干旱程度和CO2浓度而异。研究还发现，持续干旱胁迫下春小麦的最适光强呈Logistic递减，在当前及未来可预计的气候变化情形下，最适大气CO2浓度始终为800μmol·mol-1。最后，本研究给出了可能的生理机制解释，并提出了针对性栽培管理建议。

研究成果以“Response of photosynthesis to light and CO2 concentration in spring wheat under progressive drought stress” 为题于2025年3月13日发表在BMC Plant Biology期刊，文章由国家自然科学基金、中国气象局创新发展专项和甘肃省科技计划资助。（ 拟稿：陈斐 审核：王鹤龄 发布：杜亚卓）