我校王國安教授課題組在es&t發表**
揭示植物響應大氣co濃度公升高的一種新方式（**）
（何志勇2023年10月10**道）
日前，環境科學領域頂級期刊《環境科學與技術》（environmental science & technology，es&t)）發表了我校資環學院王國安教授課題組題關於「植物的水分利用效率對大氣co2濃度的響應」（response of plants』 water use efficiency to increasing atmospheric coconcentration）的研究**。
陸地植被如何響應大氣co濃度上公升是全球變化研究最關注的內容之一。前人通常是通過人工控制co濃度的模擬試驗來揭示植被對co濃度公升高的響應。然而，人工控制試驗得到的結果可能並不能真正地揭示出植被的響應。
這其中，有兩個主要的原因：其一，在自然條件下，植物是生長在大氣co濃度持續和逐漸上公升的環境中，而人工控制試驗中，co被設定成幾個不同的濃度梯度，植物分別生長在不同的co濃度下；其二，絕大多數植物，大氣co濃度上公升對植物的影響是乙個長期的過程，而人工控制試驗進行的時間較短，只能反映co濃度公升高對植物的短期影響。
樹木的年輪是研究植物對氣候長期變化響應的最理想的材料之一，因為樹木一年生長一輪，每一輪的生長都與當年的氣候環境條件相關。植物碳同位素反映的是植物光合作用與葉片氣孔導度之間的平衡，它與植物的水分利用效率緊密相連。樹輪碳同位素的長期變化趨勢主要是由大氣co濃度的長期變化決定的，因此，通過測定樹輪序列的碳同位素可以研究大氣co濃度公升高對植物光合作用、葉片氣孔導度以及水分利用效率的長期影響。
王國安教授課題組收集了來自全球83個樹輪序列的碳同位素資料，他們通過研究發現，過去的兩個半世紀，植物的內在水分利用效率和細胞間的co濃度都增加近30%，不過主要的變化還是發生在大氣co2濃度急劇公升高的最近50年裡。大氣co濃度公升高能夠解釋98%的植物內在水分利用效率變化和細胞間的co濃度變化。生長在高海拔和低溫地區的植物相對比生長在低海拔和高溫地區的植物對大氣co濃度公升高更敏感。
英國樹輪氣候學家mccarroll等人在2023年曾提出，植物響應大氣co濃度的公升高有被動和主動兩種方式。在被動方式中，隨著大氣co濃度，植物將保持光合速率、氣孔導度以及水分利用效率不變化；而在主動方式中，植物的光合速率和氣孔導度發生變化，水分利用效率將上公升。王國安教授課題組在這篇研究**中提出：
除此之外，還有第三種響應方式，即隨著大氣co濃度，植物保持細胞間的co濃度不變，水分利用效率有最大的增加。事實上，根據對這83個樹輪序列的研究，發現絕大多數樹木都是處在第二種和第三種方式之間，沒有植物是採取被動方式來響應大氣co濃度的公升高。
es&t是美國化學會旗下刊物，是國際環境領域頂級期刊，具有廣泛影響力，多年來影響因子在環境領域sci中高居首位。王國安教授課題組的這項研究由國家自然科學**資助，**第一作者和通訊作者均為王國安教授，美國達特茅斯學院（dartmouthcollege）地球科學系xiahong feng教授為第二作者。
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