红砂对大气CO2浓度升高及降水变化的生长响应

种培芳， 刘晟彤， 李 毅， 苏世平， 单立山

(甘肃农业大学林学院， 甘肃 兰州 730070)

近几十年来，随着工业的发展，大气CO2浓度不断上升，预计到本世纪中叶将达到550 μmol·mol-1，到本世纪末将达到730 μmol·mol-1 [1-2]。CO2浓度的这种不正常升高引起的以温度升高为标志的全球气候变化可能导致中国干旱、半干旱区降雨格局发生改变[3-5]。降水格局的变化可从不同尺度影响植物的生长和发育过程，因此未来西北干旱半干旱地区很可能受到CO2升高和降水变化的共同影响[2]。

CO2和水分是影响植物生长发育的主要因素，且两者总是相互作用共同影响植物的光合作用，引发植物组织或器官的生理反应，进而影响植物生长发育、生物量分配乃至生态系统的结构和功能[6]。目前大部分研究认为，CO2浓度升高对植物生长发育的促进作用( 即“施肥效应”) 受到水分条件的影响[7-8]。

这种影响有两种趋势，一种是在干旱条件下，CO2浓度升高对植物光合速率及生长均有促进作用，且干旱胁迫越严重这种作用越明显[9-11]；另一种结果则是，在水分充足时，CO2浓度升高增加了植物的总生物量，但水分匮乏时CO2浓度升高则对植物的生物量没有影响[12-13]。这些研究表明，植物对 CO2浓度升高的响应是否受到水分的限制，可能与水分条件、物种及光合途径有关[14-15]。未来荒漠区大气CO2浓度将显著升高，降雨格局也将会发生变化[16]，降水和CO2浓度的改变意味着荒漠植物将在生长发育、形态特征等方面发生改变[17-18]，且荒漠生态系统对未来大气CO2浓度升高的响应受降水格局的显著影响，尤其是对CO2浓度升高响应的敏感度很大程度上依赖于降水量的多少[19-20]。……