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基于稳定碳同位素的植物水分利用效率及其影响因素研究
1
作者 陈应群 陈世仁 +5 位作者 邵雪蓉 臧丽鹏 张广奇 刘庆福 陈丹梅 隋明浈 《山地农业生物学报》 2025年第1期21-29,共9页
植物能否协调好碳水耦合关系是其适应环境限制的环节之一,因此,植物水分利用效率是其适应环境,尤其是胁迫环境的关键组分。而当下气候变化及日益加剧的人类活动造成水资源短缺格局愈发严峻,因此,开展植物水分利用效率的研究是当下对水... 植物能否协调好碳水耦合关系是其适应环境限制的环节之一,因此,植物水分利用效率是其适应环境,尤其是胁迫环境的关键组分。而当下气候变化及日益加剧的人类活动造成水资源短缺格局愈发严峻,因此,开展植物水分利用效率的研究是当下对水资源研究的重要部分。基于此,本文以植物水分利用效率为主题,概述了植物水分利用效率的概念及发展,评述了植物水分利用效率的研究方法,并对比探讨研究方法的优缺点,分析了稳定碳同位素技术在揭示植物水分利用效率方面的应用及发展。此外,从非生物因素(时空异质性、水分、温度、光照及土壤理化性质等)、生物因素(植物个体差异、植物功能性状、植物生态策略)等方面综述了植物水分利用效率的影响因素,不同因素对植物水分利用效率作用不同且存在较强关联性,并未形成共性的影响规律。在此基础上,提出植物水分利用效率研究中目前存在的不足并提出展望,以期为相关研究提供一些借鉴。 展开更多
关键词 稳定碳同位素 植物水分利用效率 研究方法 生物因素 非生物因素
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植物叶片水分利用效率研究综述 被引量：192
2
作者 曹生奎 冯起 +4 位作者 司建华 常宗强 卓玛错 席海洋 苏永红 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期3882-3892,共11页
植物能否适应当地的极限环境条件,最主要的看它们能否很好地协调碳同化和水分耗散之间的关系,即植物水分利用效率(WUE)是其生存的关键因子。就近来研究最多的叶片水平上的WUE,从叶片WUE的定义,方法,进展等方面对其进行总结概括,并就今... 植物能否适应当地的极限环境条件,最主要的看它们能否很好地协调碳同化和水分耗散之间的关系,即植物水分利用效率(WUE)是其生存的关键因子。就近来研究最多的叶片水平上的WUE,从叶片WUE的定义,方法,进展等方面对其进行总结概括,并就今后植物叶片水分利用效率的研究提出了几点看法:方法上,叶片碳同位素方法是目前植物叶片长期水分利用效率研究的最佳方法,而δ13C的替代指标将继续是方法研究中的一个方向,前景乐观;研究内容上,要加强极端干旱区河岸林木的δ13C和WUE的研究;结合植物生理生态学,生物学和稳定同位素技术,探究植物叶片长期水分利用效率的机理,特别是要加强运用双重同位素模型加深和理解植物叶片长期水分利用效率变化规律和内在机制的研究;要结合多种方法,加强多时空尺度植物叶片WUE及其之间的转换研究。 展开更多
关键词 植物水分利用效率 叶片水平
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模拟增温对植物叶片δ^(13)C值的影响:全球Meta分析
3
作者 张莉莉 叶志成 +3 位作者 廖凯华 朱青 赖晓明 郭长强 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期5412-5421,共10页
温室气体大量排放导致的全球变暖是最为关注的环境问题之一,这会直接影响植物的生长与发育进而影响群落组成乃至生态系统的结构和功能。水分利用效率作为植物叶片通过光合作用调节水分生理过程的指标,是联系生态系统碳循环与水循环关系... 温室气体大量排放导致的全球变暖是最为关注的环境问题之一,这会直接影响植物的生长与发育进而影响群落组成乃至生态系统的结构和功能。水分利用效率作为植物叶片通过光合作用调节水分生理过程的指标,是联系生态系统碳循环与水循环关系的关键,反映了植被生态系统对立地环境快速调整和资源变化的适应策略,是当前全球变化研究中的重点。植物叶片碳稳定同位素比值(δ^(13)C)是反映植物长期水分利用效率的关键指标,但全球气候变暖对植物叶片δ^(13)C值的影响仍存在较大争议。该研究利用Meta分析整合全球范围内51份相关研究文献中的371组数据,较为系统地评估模拟增温对植物叶片δ^(13)C及其生理生态指标的影响。结果表明,模拟增温能够使叶片δ^(13)C值显著升高0.6%(P<0.001),同时对叶片呼吸速率R_(d)、气孔导度G_(s)、净光合作用速率P_(n)、碳C的效应值分别为0.237、0.062、-0.140、-0.019 (P<0.05)。模拟增温处理在增强植物光合作用的同时提高了叶片呼吸速率(R_(d)),导致光合产物不断被消耗、叶片碳(C)降低,最终使叶片P_(n)降低并且叶片δ^(13)C产生富集现象。通过进一步对影响因素分析发现,叶片δ^(13)C值对增温的响应主要受增温时间、高程和年均气温等控制(相对重要性指数分别为1.00、0.97和0.92)。另外,模拟增温时选用不同的增温模式对叶片δ^(13)C值也具有显著不同的影响,采用红外线加热、土柱置换和电缆增温等方法对叶片δ^(13)C值具有正向促进作用(效应值分别为0.70、0.44和0.35),而采用遮阳屏与开顶箱增温等方法具有负向作用(效应值分别为-0.17和-0.09)。研究结论对于深入理解全球变化背景下植物水分利用的响应特征具有重要的理论意义,以期为今后该领域的植物生长研究提供理论依据和有效支撑。 展开更多
关键词 模拟增温 叶片δ^(13)C META分析 气孔导度 呼吸速率 植物水分利用效率
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