科研進展

華南植物園揭示陸生植物氣孔導(dǎo)度對全球變化的響應(yīng)

發(fā)布時間:2023-04-20 作者:scbg 來源:華南植物園

氣孔導(dǎo)度是重要的植物生理生態(tài)性狀。已有的研究表明氣孔導(dǎo)度對環(huán)境變化十分敏感,但多個全球變化因子共同作用下,氣孔導(dǎo)度的響應(yīng)尚不清楚,因而限制了人們對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)的理解和預(yù)測。

中科院華南植物園生態(tài)研究中心梁星云副研究員,利用全球?qū)嶒灁?shù)據(jù),整合分析了CO2濃度升高、增溫等全球變化因子及其交互作用對陸生植物氣孔導(dǎo)度的影響?;跉饪讓?dǎo)度對全球變化因子的響應(yīng),發(fā)現(xiàn)CO2濃度升高、增溫、降水減少、地表臭氧濃度增加等因子顯著降低氣孔導(dǎo)度,降水增加和大氣氮沉降則顯著增加氣孔導(dǎo)度。但氣孔導(dǎo)度的響應(yīng)因?qū)嶒瀼姸?、植物屬性(包括自身氣孔?dǎo)度、生物群系、植物功能型)以及氣候而異?;跉饪讓?dǎo)度對全球變化因子交互作用的響應(yīng),發(fā)現(xiàn)除增溫+氮沉降對氣孔導(dǎo)度沒有顯著影響外,所有雙因子的交互作用均顯著降低了植物的氣孔導(dǎo)度,且各因子的單獨效應(yīng)總體上是可加和的,但隨著效應(yīng)值的增加,傾向于拮抗(即雙因子的共同效應(yīng)小于單因子效應(yīng)之和)?;跉饪讓?dǎo)度對全球變化因子的敏感性及其變化程度,發(fā)現(xiàn)大氣CO2濃度升高和增溫對氣孔導(dǎo)度的影響最大,而降水格局改變、氮沉降以及臭氧濃度增加的影響較小,進而預(yù)測了陸生植物氣孔導(dǎo)度的未來變化趨勢(圖1)。

該研究為深入理解和精準(zhǔn)預(yù)測全球變化背景下植物氣孔導(dǎo)度的響應(yīng)奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果已近期在線發(fā)表在Nature Communications(《自然通訊》)上。該研究得到了國家杰出青年科學(xué)基金、面上項目和廣東省自然科學(xué)基金等項目的資助。論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-37934-7

 

圖1. 陸生植物氣孔導(dǎo)度(gs)未來變化趨勢的預(yù)測。a:大氣CO2濃度升高導(dǎo)致的變化,b:氣溫上升導(dǎo)致的變化,

c:降水改變導(dǎo)致的變化,d:大氣氮沉降導(dǎo)致的變化,e:地表臭氧濃度增加導(dǎo)致的變化。

Bor.F:寒帶森林,Tem.F:溫帶森林,Sub.F:亞熱帶森林,Trop.F:熱帶森林,Tem.G:溫帶草地,Med.W:地中海灌木林。


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