大气CO_2增加对森林生态系统影响研究综述

本文针对大气ＣＯ２逐年增加的现状，分别从受控实验室模拟、历史时期冷暖期演变、气候变化后森林迁移、气候变化后林木生长潜力预测模拟四个方面，对大气ＣＯ２增加对森林生态系统影响的研究进行综述，指出了大气ＣＯ２增加导致全球气候变化的严重后果及其今后的研究对策，概述了ＣＯ２增加对森林生态系统影响研究的最新进展．     

森林与大气中CO2关系的研究进展

森林与全球气候变化及大气中CO2含量密切相关,本文对国内外在森林对大气中CO2的影响和大气中CO2浓度的变化对森林的影响方面的研究进展进行了述评.     

天然草地植被固定CO_2释放O_2功能评价——以青海省海西蒙古族藏族自治州天然草地为例

植被在固定CO2释放O2和大气与陆地生态系统碳循环中起着十分重要的作用,是区域和全球环境变化的主要反馈和调节系统,具有重要的生态功能,体现出生态服务价值。根据海西地区草地生态监测和资源调查及相关资料,计算各种草地类型的净初级生长量,进而根据光合作用方程式、造林成本法、碳税法和工业制氧法估算其固定CO2和释放O2的物质量及其价值量。结果表明：海西地区天然草地植被年净初级生长量为8 526.22万t,固定CO21.39亿t,释放O21.02亿t。根据造林成本法和碳税法估算出海西地区天然草地植被年固定CO2的价值为284.54亿元。利用造林成本法和工业制氧法估算出年释放O2的价值为385.18亿元。海西地区天然草地植被固定CO2释放O2的物质量和价值量中,高寒草甸类贡献率最高,其次是山地草甸、山地荒漠草原、山地干草原和高寒干草原,高寒荒漠类草原面积最小贡献率最低。该研究对地处青藏高原腹地、生态系统脆弱且空气稀薄的柴达木地区的生态系统结构和功能的研究具有重要意义。     

放牧扰动对山地荒漠草地植物群落结构的影响

对祁连山北坡山地荒漠草地植物群落放牧干扰下的物种组成、丰富度及丰盛度进行了初步测定,结果表明：在不同放牧压力梯度下,物种丰富度呈单峰状曲线,植物高度、覆盖度和地面凋落物随放牧强度的增加而显著减少,植被组成也相应发生变化,杂草随放牧强度的增大而增多。     

弱光对番茄幼苗功能叶片CO_2需求特性的影响

对10个基因型不同的番茄品系幼苗进行了不同弱光环境下CO2需求特性变化的研究。结果表明,弱光处理后,不同番茄品系CO2需求特性的变化不同。与1层遮光处理相比,2层遮光处理使大部分品系的CO2补偿点升高,CO2饱和点降低。各品系光呼吸速率在1层遮光处理时最高,RuBP最大再生速率在2层遮光处理时最低,而羧化效率则随着光强的减弱呈逐渐降低的趋势。品系2、10在弱光下对CO2的需求和利用能力较强。     

Atmospheric CO2 concentrations over the last glacial termination

A record of atmospheric carbon dioxide (CO2) concentration during the transition from the Last Glacial Maximum to the Holocene, obtained from the Dome Concordia, Antarctica, ice core, reveals that an increase of 76 parts per million by volume occurred over a period of 6000 years in four clearly distinguishable intervals. The close correlation between CO2 concentration and Antarctic temperature indicates that the Southern Ocean played an important role in causing the CO2 increase. However, the similarity of changes in CO2 concentration and variations of atmospheric methane concentration suggests that processes in the tropics and in the Northern Hemisphere, where the main sources for methane are located, also had substantial effects on atmospheric CO2 concentrations.     

CLIMATE: Ice, Mud Point to CO2 Role in Glacial Cycle

The rhythmic stretching of Earth's orbit seems to drive glacial cycles, but how this feeble "orbital variation" could cascade through the climate system of air, land, water, and ice to produce the monstrous climate shifts of the ice ages has remained a mystery. On page 1897 of this issue of Science, a paleoceanographer finds a likely strongman to transmit and enforce the orbital variations' demands: carbon dioxide. Comparing records preserved in deep-sea muds with those in antarctic ice, he finds that orbital variations may muster carbon dioxide into and out of the atmosphere, and the resulting waxing and waning of greenhouse warming may drive the glacial cycle.     

Scandinavian, Siberian, and Arctic Ocean Glaciation: Effect of Holocene Atmospheric CO2 Variations

A computer model of coupled ice sheet-ice shelf behavior was used to evaluate whether observed changes in atmospheric CO(2) concentration could have caused the advance and retreat of Pleistocene ice sheets in the Eurasian Arctic. For CO(2) concentrations below a threshold of approximately 250 parts per million, an extensive marine-based ice sheet covering Scandinavia, the Barents, Kara, and East Siberian seas, and parts of the Arctic Ocean developed in the model simulations. In the simulations, climatic warming associated with the Holocene rise of atmospheric CO(2) was sufficient to collapse this widespread glaciation and restore present-day ice conditions.     

植物对大气CO2浓度升高的光合适应机理研究进展

近年来围绕大气CO2浓度升高下植物光合适应现象的研究不断深入,植物光合作用对CO2浓度升高适应的可能原因主要表现在以下几个方面：CO2浓度升高下所增强的光合作用导致碳水化合物的过量积累以及光合电子传递链中质体醌与过氧化氢（H2O2）的氧化还原信号对光合作用发生反馈抑制;核酮糖1,5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）的含量及其活性的下降;气孔状态的变化.此外,植物体内C/N平衡、生长调节物质和己糖激酶对光合基因表达水平的调控等多个方面也会对光合适应产生影响.     

大气CO2浓度升高对大豆生长和产量的影响

通过开顶式气室控制大气CO2浓度,对大豆生长和产量指标进行实验测定,研究了大气CO2浓度升高对大豆株高、茎粗、叶片性状和产量构成因素的影响,分析了未来高CO2条件下大豆生长和产量的变化趋势。结果表明,与背景大气CO2浓度350μmol/mol相比,大气CO2浓度为550和750μmol/mol时,大豆株高分别提高15.74%和21.57%,茎粗则增加8.62%和13.79%。大豆比叶重在不同生育期平均提高3.50%和7.25%,大豆鼓粒期叶面积增加7.27%和14.08%,叶绿素含量提高7.10%和11.42%。高CO2浓度对大豆产量各构成因子的贡献存在差异,对单株荚数提高幅度较大,分别为6.87%和11.61%,促使产量增加15.19%和29.10%。     

Atmospheric CO2: principal control knob governing Earth's temperature

Ample physical evidence shows that carbon dioxide (CO(2)) is the single most important climate-relevant greenhouse gas in Earth's atmosphere. This is because CO(2), like ozone, N(2)O, CH(4), and chlorofluorocarbons, does not condense and precipitate from the atmosphere at current climate temperatures, whereas water vapor can and does. Noncondensing greenhouse gases, which account for 25% of the total terrestrial greenhouse effect, thus serve to provide the stable temperature structure that sustains the current levels of atmospheric water vapor and clouds via feedback processes that account for the remaining 75% of the greenhouse effect. Without the radiative forcing supplied by CO(2) and the other noncondensing greenhouse gases, the terrestrial greenhouse would collapse, plunging the global climate into an icebound Earth state.     

大气CO_2浓度升高对稻田中小麦秸秆分解的影响

利用在江苏无锡运行的农田开放式空气C O2浓度升高(FA C E)系统平台,研究了FA C E条件对稻田中小麦秸秆分解的影响。结果表明,大气C O2浓度升高对秸秆的分解与土壤中氮肥的施用有关。在常规氮肥施用处理中大气C O2浓度升高显著降低小麦秸秆分解速率,而在高氮施肥处理中FA C E对秸秆分解没有显著影响;在常氮施肥处理中,大气C O2浓度升高显著降低秸秆中含碳物质的分解,而在高氮施肥处理中,大气C O2浓度升高的影响不显著;不论是在高氮还是常氮施肥处理中,大气C O2浓度升高对秸秆中含氮物质的分解没有显著影响;大气C O2浓度升高有增加土壤中脱氢酶活性的趋势。     

大气污染对凯里植被的危害调查

[目的]调查大气污染对凯里植被的危害状况。[方法]将植被受害等级划分为5级,采取抽样调查的方法对凯里植被受大气污染的危害状况进行了调查。[结果]所调查的86种植物中,生长正常的有石榴、金佛山荚迷、构树、女贞、小叶榆、榛子等46种;轻度受害的有野花椒、火棘、黄荆、算盘子、粉枝莓、盐肤木、胡颓子等23种;中度受害的有山葡萄、小叶女贞、槐树、茅栗、枫树、野柿树、常春藤等10种;重度受害的有中华绣线菊、博落回、悬铃木、马尾松、百合、杉木、侧柏7种。[结论]该研究为凯里植被保护对策的制定提供数据资料。     

大气CO2浓度增加对树木生长和生理的可能影响

文章系统综述了国际上在不同组织层次和时空尺度上开展的大气ＣＯ２浓度增加对树木生理和生长影响的最新研究成果和相关的实验方法。包括细胞水平上酶的变化；叶片水平的生理反应。     

大气CO2浓度升高对木本植物影响的研究进展

大气中CO2浓度升高正在引起全球变暖和气候变化,对植物特别是构成陆地生态系统主体的树木产生最直接的影响。就大气CO2浓度升高对木本植物光合作用、气孔参数、叶片形态结构、蒸腾作用、N养分含量和生物量影响的最新研究进展进行了分析综述。     

海南霸王岭壳斗科植物优势的山地雨林群落特征初步研究

通过对霸王岭地区壳斗科植物优势的山地雨林群落的调查分析,得出以下结论:在样地中共有维管束植物249种,分属于84科,166属,其中蕨类植物12科18属25种,裸子植物3科4属5种,被子植物69科144属219种,表现了该群落的物种丰富程度;在种子植物的地理区系分布方面,该类型群落的种子植物的科和属的地理区系分布类型都有10种,总体而言都是以热带区域的分布类型为主,具有强烈的热带性特征;根据Raunkiaer的生活型划分原则,群落中的植物以高位芽的生活型为主,尤其是中高位芽生活型种类最多;群落中植物的叶的特征是以革质、全缘、单叶、中型叶为主,体现了该地区群落的气候和水热条件相适应的特征。     

大豆光合特性对大气CO2浓度升高的响应

通过不同CO2浓度处理的大豆实验观测,分析了大豆叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量等光合特性对大气CO2增加的响应,探讨了未来高CO2水平下水分利用效率的变化趋势。结果表明,高CO2浓度下,大豆开花期叶片光合午休现象得到缓解和消除,净光合速率提高19.4%~33.0%。大豆蒸腾速率随大气CO2浓度升高而下降。大气CO2增加促使大豆水分利用效率提高,在不同生育期提高幅度不同,表明为分枝期、开花期较大,结荚期、鼓粒期较小。在大气CO2增加情景下,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均有增加的趋势,分别提高8.6%~11.6%,13.8%~20.0%和9.9%~13.8%。但叶绿素a与叶绿素b的比值则下降。     

空心莲子草及其天敌莲草直胸跳甲对高含量CO_2的响应

为明确CO_2含量升高对入侵杂草空心莲子草及其天敌莲草直胸跳甲的影响,测定了3种不同CO_2含量(420、550、750μL·L~(-1))对空心莲子草生长特性和体内营养物质、莲草直胸跳甲幼虫体重增长和成虫取食选择性的影响。结果表明:CO_2含量升高条件下,空心莲子草生长速度加快,种植42d后,550、750μL·L~(-1) 2个高含量CO_2条件下空心莲子草的株高分别达35.60cm和40.04cm,分别为对照组(当前大气CO_2条件420μL·L~(-1)下)空心莲子草株高(19.83cm)的1.75倍和2倍;CO_2含量升高,空心莲子草叶片SPAD值显著增加,光合作用能力增强;叶片的可溶性总糖含量升高,含氮化合物(蛋白质、总氨基酸)含量降低,叶片的碳氮比增加,单宁酸含量降低。取食高含量CO_2条件下培育的空心莲子草,天敌莲草直胸跳甲幼虫的体重增加速度较对照组显著加快;同期羽化的莲草直胸跳甲雌、雄成虫均偏好取食高CO_2含量(750μL·L~(-1))条件下培育的空心莲子草。