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Yao Fang1, Defu Wang2, Dafeng Hui3, Qi Deng4, Shengnan Ouyang1, Liehua Tie1, Jie Wang1, Honglang Duan1*
1 Institute for Forest Resources and Environment of Guizhou, Guizhou Key Laboratory of Forest Cultivation in Plateau Mountain, College of Forestry, Guizhou University, Guiyang 550025, China
2 Dazhou Key Laboratory of Agricultural Resources Development and Ecological Conservation in Daba Mountain, Sichuan University of Arts and Science, Dazhou 635000, China
3 Department of Biological Sciences, Tennessee State University, Nashville,37209, USA
4 Key Laboratory of Vegetation Restoration and Management of Degraded Ecosystems, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China
Corresponding author E-mail: hlduan@gzu.edu.cn (Honglang Duan)
摘要: 地表臭氧浓度升高会抑制植物生长和发育,但其与二氧化碳浓度升高、气候变暖、干旱及氮沉降等其他气候因子之间的交互影响仍不甚明确。本研究通过一项全面的荟萃分析,探讨了臭氧及多种气候因子对植物光合速率、气孔导度、生物量生产及分配的主效应和交互效应。研究结果表明,在不同二氧化碳浓度、温度、降水和氮沉降条件下,臭氧均显著降低了植物的光合作用、气孔导度及生物量生产。臭氧浓度升高引起生物量生产显著减少,其中作物受影响最大,树木和草本植物次之。作物和树木更严重的生物量损失可能源于其生理特性、更长的暴露时间或农业管理措施。二氧化碳浓度升高缓解了臭氧对植物的负面影响,但这主要体现在光合速率上。尽管温度升高能减缓臭氧胁迫引起的气孔导度和根系生物量下降,但对提升植物臭氧抗性的作用有限。有趣的是,干旱通过降低气孔导度减轻了臭氧造成的损害,而氮添加则未影响臭氧引起的危害。本研究结果为理解植物气体交换、生物量及分配对臭氧与气候因子交互作用的响应提供了新的见解,增进了我们对全球变化背景下植物适应机制的理解。