水土保持研究所上官周平研究团队经过多年潜心研究，在植物叶片气孔特征与全球碳水循环中的调节作用研究中获得新进展。相关研究成果已发表在环境科学和生态学TOP期刊《全球变化生物学》（Global Change Biology）上。
植物气孔面积仅占叶片总面积的5%，但是通过气孔散失的水分高达植物总失水量的70%左右，同时通过其光合作用固定的碳占大气碳总量的七分之一，在全球碳水循环中扮演着重要的调节作用。植物叶片气孔特征参数与大气CO2浓度显著相关，在历史CO2浓度重塑方面也发挥着重要作用。
本研究基于全球超过900个植物物种1800多组植物气孔特征参数对环境因子变化响应的数据，仔细辨晰了环境因子对气孔特征参数变化的影响程度。研究发现：植物气孔特征参数的变化策略受到植物自身和环境因子的共同调控，大气CO2浓度升高导致叶片气孔密度下降，而增温与干旱导致了气孔密度的增加，此外，气孔密度还受到大气氮沉降、植物物种及试验条件的调控，这些差异性响应对未来气候变化下全球碳水循环的预测带来了巨大挑战；研究还发现气孔密度对CO2和温度的响应存在一定的阈值效应，未来全球碳水循环变化的主导因素正在由CO2浓度升高向气候变暖转变。除此之外，气孔密度和气孔指数均与CO2浓度显著相关，但是气孔指数在历史CO2重塑方面比气孔密度更为可靠。
研究认为：CO2浓度对全球碳水循环影响正减弱。研究植物叶片气孔特征对环境因素的响应对重塑历史CO2浓度及未来气候变化下全球碳水循环预测具有重要的理论意义。也为气候变暖条件下的环境响应策略提供了一种新的调控思路。
文章链接http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.13654/full
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