高浓度CO2对树木生理生态的影响研究进展

• 作者: 何兴元 徐胜 李波 赵诣 陈玮 高江艳 黄彦青
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 高浓度CO2 树木 生理生态 气候变化 光合作用 生理机制
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 所属期刊栏目: 专论与综述
• 页码范围: 2452-2460
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201306101603

摘要

大气CO2浓度升高已成为世界范围内的重要环境问题.CO2浓度升高势必会对植物的生理生态变化产生重要影响.综述了国内外有关高浓度CO2对树木生理生态影响研究的最新进展,具体包括高浓度CO2对树木生长发育、光合和呼吸作用、抗氧化系统、树木代谢物质、挥发性有机化合物以及树木凋落物等方面的影响.高浓度CO2一般会促进树木地上植株的生长和发育,但也因树种差异而有所不同.最新研究表明,高浓度CO2促进了树木细根周转,树木根系生长在大气CO2浓度升高条件下表现为促进作用,这种作用加快了全球森林生态系统的C循环.高浓度CO2虽然在一定程度上促进树木光合速率的增加,但长期熏蒸也往往会发生光合驯化,这种现象产生的生理学机制目前仍无定论.高浓度CO2对树木呼吸作用尤其是根系呼吸的影响将是未来研究的重点和难点.高浓度CO2一般会提高树木抗氧化酶活性与抗氧化剂含量,但不同树种响应高浓度CO2的过程和机理也有所差异.研究表明,高浓度CO2一般对树木凋落物的分解产生不利影响,但也因树种而异.需要强调的是,目前关于树木地下部分、树木对高浓度CO2的适应机理和重要过程(碳氮水耦合及基因调控等)以及多个树种包括不同类型树种及不同品种之间比较研究较少;关于某一重要生理生态机制(如根系生理代谢)尤其是多个生态因子复合条件下缺乏长期深入的研究.在此基础上给出了大气CO2浓度升高下树木生理生态学研究的未来发展方向,包括高CO2浓度条件下树木根系生理代谢及机制、树木碳氮水耦合的生理过程及机制、不同生态因子复合作用对树木生理影响机制以及树木分子作用机理等方面的研究.这些研究不仅将丰富森林树木应对未来气候变化的有关科学理论,也为全球气候变化背景下实现森林树种生态功能的优化选择及森林生态系统的可持续发展与经营提供重要的生理生态学理论依据和参考.