水利百科

2.6 大气CO2浓度升高对N养分含量的影响

2023-03-08

大气CO2浓度升高对植物吸收N的影响与大气CO2浓度、植物品种及被吸 收N的形态等因素有关。大气CO2浓度升高可促进植物对氮素的吸收。在大气 CO2浓度升高条件下,Johnson (2000) 的研究表明,北美黄松幼苗从土壤吸 收更多的氮; Hormoz (1999) 研究表明,大气CO2浓度加倍促进了红槭树的根 对铵离子的吸收及其最大吸收速率,而对甘汁槭树、大豆和高粱吸收氮素无 明显影响; Bassirirad (1996) 研究表明,大气CO2浓度升高时,在大田生长的 松树幼苗根对硝态氮的提取能力增强,但对铵态氮提取能力无影响。由此, 大气CO2浓度升高时,植物对氮的吸收增加。其原因可能在于,当大气CO2 浓 度升高时植物叶片气孔孔隙减小,气孔部分关闭,蒸腾减弱 (章基嘉,1995; 王馥棠,1996)。氮向植物根部迁移主要以质流方式进行,当蒸腾减弱时,植 物对水分的吸收减少,则向根部迁移的氮减少,使得植物吸收的N量减少 (杨江龙,2002)。

许多研究表明,大气CO2浓度升高时,植物和土壤中的氮浓度降低。 Cotrufo (1998) 综述了75篇论文的69个树种,分成C3、C4和 NF (固氮植物) 3 种类型,其结果是生长在CO2浓度升高环境下的C3植物,其N的浓度下降了 16%,而C4和NF的响应则较小,仅下降了7%。不同树种对气候变化的敏感程 度不同可能会造成这种差异。Francesca (2000) 研究表明,山毛榉枝中氮浓 度降低38%; Richard (2000) 研究指出,大气CO2浓度升高时,枫树叶子氮浓 度降低; 正常温度及CO2浓度加倍条件下,其所研究的两种枫树叶子氮浓度分 别下降25%和19%。Mcguire (1995) 也发现CO2浓度倍增使树木整体N质量分 数降低15%。Bassirirad研究发现,CO2浓度升高对美国黄松没有影响 (Bassirirad,1997)。但是,也有研究表明,大气CO2浓度升高时,植物和土壤中氮浓 度增加。如Johnson (2000) 研究指出,在大气CO2浓度升高时,北美黄松针 叶自然富含的氮增加。