田间条件下模拟CO2浓度升高开顶式气室的改进及其效果

为提高传统开顶式气室（Open-top chamber,OTC）在田间条件下原位模拟大气CO2浓度升高对作物生长影响的适用性和精度,通过尺寸放大（长×宽×高=4.0 m×4.0 m×3.0 m）、形状调整（正四边形棱柱状）、新材料应用（塑钢PC结构）及内部CO2浓度优化控制等措施对其进行了改进,并利用改进的OTC分别于2015—2016年在旱作春玉米农田原位模拟大气CO2浓度升高的情形,通过对比玉米生育期内OTC内外CO2浓度、温度和空气相对湿度,探讨了其模拟效果。结果表明:可控CO2OTC内部CO2浓度能够控制在预期值范围内,2015年控制误差范围为-17.2～0.2μmol·mol-1,2016年为-5.4～0.1μmol·mol-1,控制效果良好;可控CO2OTC对室内气温产生了一定的影响,与气室外相比,在白天2015年平均增温0.8℃,差异显著（P<0.05）,2016年平均增温0.4℃,差异不显著（P>0.05）;可控CO2OTC内部空气相对湿度与大田相比有所降低,2015年约降低2.4%,2016年降低了3.1%,差异均不显著（P>0.05）。研究表明,改进后的开顶式气室性能稳定,模拟精度高,能够较为准确地反映CO2浓度升高后的旱作春玉米生长,可用于今后的大田模拟试验研究。