降水与CO2浓度协同作用对短花针茅光合特性的影响

降水变化与CO2浓度升高将严重影响陆地生态系统尤其是草地生态系统,阐明干旱半干旱区草原优势植物对降水与CO2浓度变化的联合响应有助于理解和准确评估未来气候变化对草地生态系统的影响。基于开顶式生长箱（OTC）,模拟研究了降水变化(-30%、-15%、0、+15%、+30%（以1978-2007年月降水平均值为基准）)、CO2浓度变化(对照、450μmol·mol-1、550μmol·mol-1)及其协同作用对荒漠草原优势物种短花针茅（Stipa breviflora）光合特性的影响。结果表明:降水变化和CO2浓度升高对短花针茅光合参数影响显著,表现出显著的交互作用。随着CO2浓度升高,短花针茅叶片净光合速率（P_n）呈增加趋势,但随着时间延长（8月份）显示出光合适应现象;气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）则呈下降趋势,水分利用效率（WUE）显著增加。随着降水增加,短花针茅的P_n、Gs和Tr均呈增加趋势,P_n增加速率小于Tr,使得WUE降低。高浓度CO2和降水增加15%的协同作用可以显著提高短花针茅的P_n、Gs和Tr,但Pn增加速率接近于Tr,导致WUE变化不显著。这表明,在干旱半干旱地区,CO2浓度升高可在一定程度上提高短花针茅的抗旱能力,增强短花针茅对暖干化气候情景的适应性。