植物光合作用限制因素与植被生产力研究进展

Research progress on limiting factors of plant photosynthesis and vegetation productivity

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摘要随着全球气候变化的加剧,陆地生态系统中植物光合作用限制影响程度的增加已成为降低全球植被净初级生产力的主要因素.系统了解植物光合作用限制因素是科学评估植被生产力的重要前提,也是缓解植物光合作用限制,增加植物光合碳同化能力的先决条件.对植物光合作用限制因素进行了系统解析,分析了光合作用三种限制因素生化限制(Biochemical limitation,lb)、气孔限制(Stomatal limitation,ls)、叶肉限制(Mesophyll limitation,lm)的环境响应,重点讨论了叶肉限制及其影响机理,述评了光合作用限制定量分析方法及改善措施,最后以提高植被生产力为驱使目标,对未来植物光合作用限制因素研究提出以下内容:(1)基因工程技术与系统生物学数据相结合提高植被生产力;(2)气孔响应速度对植物光合作用的影响机制;(3)水通道蛋白(Aquaporin,AQPs)和碳酸酐酶(Carbonic anhydrase,CAs)感知环境信号变化的驱动基因.以期为未来气候变化背景下,深入认识和降低植物光合作用限制,提高植物光合碳同化能力提供参考.

作者 邢红爽 ^[1] 乌佳美 ^[1] 陈健 ^[1] 史作民 ^[2] 学术成果认领

作者单位中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,国家林业和草原局森林生态环境重点实验室,北京 100091;米亚罗森林生态系统定位观测研究站,理县 623100 ^[1] 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,国家林业和草原局森林生态环境重点实验室,北京 100091;米亚罗森林生态系统定位观测研究站,理县 623100;南京林业大学南方现代林业协同创新中心,南京 210037 ^[2]

关键词光合作用生化限制气孔限制叶肉限制植被生产力 photosynthesis biochemical limitation stomatal limitation mesophyll limitation vegetation productivity

栏目名称 专论与综述

DOI 10.5846/stxb202203290780

发布时间 2023-07-31

基金项目

国家自然科学基金