模拟CO2升高及降水变化对红砂碳氮特征的影响

摘要：

为探讨荒漠植物红砂根、茎、叶在CO2升高与降水变化条件下的碳氮含量及分配特征,以当年生民勤红砂为试验材料,利用开顶式CO2控制气室,研究了350、550及700 μmol·mol-1 3种CO2浓度和降水减少30％(-W2)、减少15％(-W1)、自然降水(W0)、增加15％(+W1)和增加30％(+W2)5个降水变化下红砂根、茎、叶的有机碳、全氮含量、C/N及有机碳和全氮积累(吸收)量.结果表明:1)相同降水条件下,CO2浓度升高使根、茎、叶有机碳含量显著增加,全氮含量显著减少;在-W2降水量和700 μmol·mol-1 CO2浓度时根有机碳含量增幅最大(13.33％),在+W1降水量和700 μmol·mol-1 CO2浓度时叶全氮含量降幅最大(56.31％);CO2浓度升高使红砂根、茎、叶C/N显著升高,对有机碳、全氮积累(吸收)量影响显著.2)相同CO2浓度条件下,降水增加对根、茎、叶有机碳含量及全氮含量影响显著;550 μmol·mol-1 CO2浓度和+W2降水量时叶有机碳含量增幅最大(11.56％),700 μmol·mol-1 CO2浓度和+W2降水量时叶全氮含量降幅最大(35.31％);降水量对红砂根、茎、叶的C/N及有机碳、全氮积累量影响显著.3)在CO2浓度升高与降水变化下,红砂有机碳含量在根中最高,全氮含量在叶中最高,C/N在根中最大,红砂有机碳、全氮积累(吸收)量在叶中最高.综上所述,未来CO2浓度升高及降水改变的情况下,红砂生长情况取决于CO2浓度与降水量的协同作用对有机碳、全氮含量的影响,CO2浓度升高会在一定程度上减缓干旱对红砂碳氮吸收及利用的抑制作用,在湿润条件下能有效地增强红砂对碳氮的吸收及利用能力.

关键词：CO2浓度升高、降水变化、有机碳、全氮、红砂

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资助基金：国家自然基金41461044,31360205,41361100;甘肃省自然基金1606RJZA023;甘肃省高等学校科研项目2016A-029

在线出版日期：2018-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：73-84