水土保持研究所上官周平研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年潛心研究，在植物葉片氣孔特征與全球碳水循環(huán)中的調(diào)節(jié)作用研究中獲得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果已發(fā)表在環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)TOP期刊《全球變化生物學(xué)》（Global Change Biology）上。

　　

植物氣孔面積僅占葉片總面積的5%，但是通過氣孔散失的水分高達(dá)植物總失水量的70%左右，同時(shí)通過其光合作用固定的碳占大氣碳總量的七分之一，在全球碳水循環(huán)中扮演著重要的調(diào)節(jié)作用。植物葉片氣孔特征參數(shù)與大氣CO2濃度顯著相關(guān)，在歷史CO2濃度重塑方面也發(fā)揮著重要作用。

本研究基于全球超過900個(gè)植物物種1800多組植物氣孔特征參數(shù)對(duì)環(huán)境因子變化響應(yīng)的數(shù)據(jù)，仔細(xì)辨晰了環(huán)境因子對(duì)氣孔特征參數(shù)變化的影響程度。研究發(fā)現(xiàn)：植物氣孔特征參數(shù)的變化策略受到植物自身和環(huán)境因子的共同調(diào)控，大氣CO2濃度升高導(dǎo)致葉片氣孔密度下降，而增溫與干旱導(dǎo)致了氣孔密度的增加，此外，氣孔密度還受到大氣氮沉降、植物物種及試驗(yàn)條件的調(diào)控，這些差異性響應(yīng)對(duì)未來氣候變化下全球碳水循環(huán)的預(yù)測(cè)帶來了巨大挑戰(zhàn)；研究還發(fā)現(xiàn)氣孔密度對(duì)CO2和溫度的響應(yīng)存在一定的閾值效應(yīng)，未來全球碳水循環(huán)變化的主導(dǎo)因素正在由CO2濃度升高向氣候變暖轉(zhuǎn)變。除此之外，氣孔密度和氣孔指數(shù)均與CO2濃度顯著相關(guān)，但是氣孔指數(shù)在歷史CO2重塑方面比氣孔密度更為可靠。

　研究認(rèn)為：CO2濃度對(duì)全球碳水循環(huán)影響正減弱。研究植物葉片氣孔特征對(duì)環(huán)境因素的響應(yīng)對(duì)重塑歷史CO2濃度及未來氣候變化下全球碳水循環(huán)預(yù)測(cè)具有重要的理論意義。也為氣候變暖條件下的環(huán)境響應(yīng)策略提供了一種新的調(diào)控思路。