原文以Enhancement of ecosystem carbon uptake in a dry shrubland under moderate warming: The role of nitrogen-driven changes in plant morphology為標(biāo)題發(fā)表在Global Change Biology(IF=10.863)上。
作者 | Dario Liberati,Gabriele Guidolotti,Giovanbattista de Dato,Paolo De Angelis
翻譯 | 子毅
干旱區(qū)灌叢生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換取決于兩方面:(1)植物光合作用碳同化;(2)土壤和植物呼吸作用造成的碳釋放。
全球氣候變暖會(huì)同時(shí)影響這兩個(gè)過程。
研究者們以地中海灌叢生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象,進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的野外增溫實(shí)驗(yàn),目的是研究這種生態(tài)系統(tǒng)在未來氣候情景下的碳匯能力變化。
研究者們調(diào)查了該生態(tài)系統(tǒng)群落優(yōu)勢(shì)種的葉片光合作用、葉片形態(tài)以及冠層結(jié)構(gòu)改變與生態(tài)系統(tǒng)碳交換的關(guān)系。
結(jié)果顯示,在適當(dāng)增溫條件下,灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸組分并沒有受到明顯影響。群落優(yōu)勢(shì)種聚傘巖薔薇(Cistus monspeliensis)冠層中的葉片更多、更密。這種冠層結(jié)構(gòu)的改變使得整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換量顯著提高(正午時(shí)能增加47%)。
增溫引起生態(tài)系統(tǒng)氮素循環(huán)的改變,尤其是老葉對(duì)氮素再吸收效率明顯提高。
因此,適當(dāng)增溫促進(jìn)了灌叢冠層發(fā)育,光合碳同化量增加,最終提高了干旱區(qū)灌叢生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力。
LI-8100 CO2/H2O通量測(cè)量系統(tǒng)在本研究中的應(yīng)用
LI-8100 CO2/H2O通量測(cè)量系統(tǒng)
自2010年2月至2011年11月,共測(cè)量了14次生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換NEE和生態(tài)系統(tǒng)呼吸TER。使用NEE和TER計(jì)算GP。根據(jù)GP和光合有效輻射PAR計(jì)算光能利用效率LUE。
選擇在晴天的中午(11:00至13:00)進(jìn)行測(cè)量。
LI-8100 紅外氣體分析儀(LI-COR Biosciences, Inc.),連接一個(gè)冠層透明Chamber,測(cè)量灌從生態(tài)系統(tǒng)的CO2交換。
2009年冬季,每個(gè)Plot安放兩個(gè)Collar(0.64 m2)。由于樣地植物群落的異質(zhì)性以及冠層Chamber尺寸的限制,樣地代表性會(huì)受到一定程度的影響。為此,研究者選擇了以聚傘巖薔薇(Cistus monspeliensis)為優(yōu)勢(shì)種的地塊。
冠層透明Chamber測(cè)量系統(tǒng)
圖源/Guidolotti G, De Dato G, Liberati D, De Angelis P (2017)
在每個(gè)冠層Chamber內(nèi),安放兩個(gè)圓形PVC Collor,用LI-8100聯(lián)合8100-102(10cm)測(cè)量土壤呼吸SR。
原文中的主要數(shù)據(jù)圖