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1、植 物 学 报 2001,43(11):1101-1109ActaBotanicaSinica·综述Review·植物生理生态指标对大气CO2浓度倍增响应的整合分析3郑凤英 彭少麟(中国科学院华南植物研究所,广州510650)摘要:对84篇文献有关植物对大气CO2浓度倍增响应进行整合分析(一种对同一主题下多个独立实验进行综合的统计学方法),发现环境因素(土壤水分亏缺、土壤低氮、高温和高浓度O3)显著地影响植物对高CO2浓度的响应。无任何环境胁迫时,高CO2浓度对C3植物的12个植物生理生态指标产生负效应,对另12个则表现正效应,负响应最强的前5个指标为:气孔导度(gs)>暗呼吸速率(Rd)>单
2、位叶重中的氮含量(Nm)>单位叶重中蛋白质含量(Prm)>单位叶结构重量中氮含量(Ns);正响应最强烈的前5个指标为:根生物量(Br)>地上部生物量(Bs)>单位叶重中淀粉含量(St)>光饱和时的光合速率(A)>总生物量(Bt)。可见植物的气体交换和生物量受高CO2浓度影响较大,叶化学成分的变化则以淀粉、单位叶重含氮量和单位叶重蛋白质含量较为明显。无任何胁迫时,C3植物的总生物量和光饱和时的光合速率分别提高30.01%和40.36%;气孔导度下降30.39%。关键词:植物生理生态指标;大气CO2浓度升高;整合分析中图分类号:Q945.79 文献标识码:A 文章编号:057727496(
3、2001)1121101209Meta-analysisoftheResponseofPlantEcophysiologicalVariablestoDoubledAtmosphericCO2Concentrations3ZHENGFeng-Ying,PENGShao-Lin(SouthChinaInstituteofBotany,TheChineseAcademyofSciences,Guangzhou510650,China)Abstract:Eighty-fourpublishedpapersweresynthesizedusingmeta-analysis(astatisticalme
4、thodtosumma2rizethedifferentindividualstudiesunderthesamesubject),withresultsoftheenvironmentalfactors(soilwa2terdeficit,lowsoilnitrogen,hightemperatureandhighconcentrationO3)affectingsignificantlytheresponseofplanttoelevatedatmosphericCO2concentrations.Underunstressedcondition,theoveralleffectsizes
5、oftwelveecophysiologicalvariablesofC3plantswerenegative,othertwelvepositive.Fornegativeeffectgroup,thefirstfivevariablesrankedas:stomatalconductance(gs)>leafdarkrespirationrate(Rd)>leafnitrogencontentonamassbasis(Nm)>leafproteincontentonamassbasis(Prm)>leafnitrogencontentonastruc2turalmassbasis(Ns);
6、forpositiveone,rootbiomass(Bt)>shootbiomass(Bs)>leafstarchcontentonamassbasis(St)>lightsaturatednetphotosyntheticrate(A)>totalbiomass(Bt).TheBtandAofC3plantsincreased30.01%and40.36%respectivelyunderunstressedcondition,whilegsdecreased30.39%.Keywords:plantecophysiologicalvariable;elevationofatmospher
7、icCO2concentration;meta-analysis 由于化石燃料的大量应用和大面积森林的砍标的影响,在最近10多年来有数千篇独立实验的成伐,造成大气中作为温室气体之一的CO2逐年增加,果发表,相关综述也达近百篇,大部分综述文章还停[1]已从1860年的280μmol/L上升到1987年的350留在描述水平上。也有一些作者试图用数量方法μmol/L,预计到21世纪末,将达到目前的两倍
