CO2浓度升高和磷素亏缺对黑麦草气孔特征及气体交换参数的影响

为深入理解未来大气CO2浓度升高背景下草地生态系统结构与功能响应土壤磷亏缺的潜在机理,该研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨了正常CO2浓度400 μmol/mol、升高CO2浓度800 μmol/mol和磷素供应水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 mmol/L)对黑麦草气孔特征及其气体交换过程的影响.结果 表明,CO2浓度升高使供磷水平0.1和0.5 mmol/L的气孔密度增加34.9％ (P=0.012)和25.4％ (P＜0.001),但气孔开度减小13％ (P=0.002)和12％ (P=0.005),且导致供磷水平为0.06 mmol/L的黑麦草气孔分布更加规则.同时,CO2浓度升高还导致供磷水平0.1和0.5 mmol/L的净光合速率显著增加8.6％ (P=0.002)和15.8％ (P＜0.001),从而提高黑麦草的水分利用效率.另外,不同供磷水平明显改变了植株生物量及其分配,且高浓度CO2对较高磷水平时地上生长产生更强的施肥效应.研究结果将为深入理解草地生态系统对大气CO2浓度升高和土壤磷素亏缺的响应机理提供理论依据和数据支撑.