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大氣CO₂濃度升高造成植物光合速率加快，葉片氣孔導度下降，理論上促進(jìn)樹(shù)木生長(cháng)和緩解森林干旱風(fēng)險。然而全球大范圍的研究表明，盡管在CO₂的影響下森林的水分利用效率大幅提高，自然環(huán)境下有很大一部分的樹(shù)木徑向生長(cháng)并沒(méi)有增加，其間的生理生態(tài)機制并不明確。為此，成都山地所貢嘎山站王文志研究員和王根緒研究員聯(lián)合陜西師范大學(xué)、中科院西北院以及美國西北太平洋國家實(shí)驗室針對不同樹(shù)種樹(shù)木生長(cháng)分異機制展開(kāi)了研究并取得了新進(jìn)展。

該研究選擇青藏高原東北部青海云杉和祁連圓柏兩優(yōu)勢樹(shù)種，利用樹(shù)木年輪寬度和穩定碳同位素比率分析過(guò)去兩百多年以來(lái)樹(shù)木徑向生長(cháng)和水分利用效率對于氣候變化和大氣CO₂濃度的響應差異。結果表明在相同的氣候環(huán)境下，青海云杉徑向生長(cháng)速率存在下降趨勢，而祁連圓柏徑向生長(cháng)速率則不斷增加。兩樹(shù)種的水分利用效率則同為快速升高。另外，隨著(zhù)大氣CO₂濃度升高，祁連圓柏對于干旱響應的敏感度下降，而青海云杉對于干旱響應的敏感度增加。根據葉片氣孔調節方式的不同，青海云杉屬于等水勢樹(shù)種(isohydric)，祁連圓柏屬于非等水勢樹(shù)種(anisohydric)。基于該假說(shuō)揭示了青海云杉生長(cháng)下降和祁連圓柏生長(cháng)加速的生理生態(tài)機制，研究為解釋全球不同樹(shù)種樹(shù)木生長(cháng)差異提供了理論依據。

該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、博士后科學(xué)基金以及中科院人才項目的支持，研究成果發(fā)表在Tree Physiology上。

原文鏈接：https://academic.oup.com/treephys/article-abstract/41/6/992/6044315?redirectedFrom=fulltext。

青藏高原東北部青海云杉與祁連圓柏樹(shù)木徑向生長(cháng)和水分利用效率長(cháng)期變化。

不同樹(shù)種樹(shù)木徑向生長(cháng)對于干旱和CO₂濃度升高響應差異的生理機制概念圖