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氣溶膠對(duì)光合作用日動(dòng)態(tài)影響及調(diào)控機(jī)理獲揭示
作者：劉玲莉等 來源：《植物細(xì)胞與環(huán)境》  
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近日，中科院植物研究所研究員劉玲莉團(tuán)隊(duì)通過長(zhǎng)期定位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，揭示了氣溶膠對(duì)陽生葉和陰生葉光合作用日動(dòng)態(tài)的影響及其調(diào)控機(jī)理。相關(guān)研究成果發(fā)表于《植物細(xì)胞與環(huán)境》。
大氣氣溶膠是指懸浮在空氣中的液體和固體顆粒物，在大氣中累積到一定程度后形成灰霾污染。氣溶膠能夠吸收和散射太陽輻射，太陽輻射的改變會(huì)進(jìn)一步影響溫度和濕度等氣象因子。植物葉片光合作用會(huì)迅速響應(yīng)光、溫濕度等環(huán)境因子的變化，進(jìn)而影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。由于在野外很難實(shí)施改變氣溶膠濃度的控制實(shí)驗(yàn)，目前有關(guān)葉片光合作用如何響應(yīng)氣溶膠變化的野外觀測(cè)研究較少，同時(shí)也缺少在不同氣溶膠濃度下對(duì)植物葉片光合作用的直接測(cè)定，因此，尚不清楚在不同氣象條件下，氣溶膠對(duì)葉片光合作用的影響程度，也更難量化各個(gè)氣象因子效應(yīng)的相對(duì)貢獻(xiàn)。
對(duì)此，研究人員在生長(zhǎng)季晴朗無云的天氣下，分別觀測(cè)了不同氣溶膠濃度下的陽生葉和陰生葉的光合作用日動(dòng)態(tài)，同時(shí)監(jiān)測(cè)了氣溶膠光學(xué)厚度，以及葉片溫度、葉片接收的光合有效輻射、葉片與大氣間的飽和水汽壓差（VPDL）等葉片微環(huán)境。他們發(fā)現(xiàn)，氣溶膠同時(shí)促進(jìn)了陽生葉和陰生葉的光合作用，但對(duì)陽生葉光合作用的促進(jìn)作用主要發(fā)生在正午和下午；而對(duì)陰生葉光合作用的促進(jìn)則貫穿整個(gè)白天。
結(jié)合光合作用機(jī)理模型，研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，氣溶膠對(duì)陽生葉光合的促進(jìn)作用主要是通過緩解高溫和高VPDL對(duì)光合速率的抑制來實(shí)現(xiàn)；對(duì)于陰生葉，提高光合作用主要是通過緩解冠層內(nèi)部的弱光抑制來實(shí)現(xiàn)，而且正午前后的效應(yīng)最強(qiáng)。
該研究利用原位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，在日尺度上揭示了氣溶膠污染對(duì)植物陽生葉和陰生葉光合作用的影響機(jī)理，發(fā)現(xiàn)氣溶膠的散射光施肥效應(yīng)、冷卻效應(yīng)以及較低的飽和水汽壓差共同改變了植物陽生葉和陰生葉的光合作用日動(dòng)態(tài)。研究結(jié)果為評(píng)估氣溶膠污染在不同氣象條件下如何調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)碳平衡提供了重要理論基礎(chǔ)。（來源：中國科學(xué)報(bào) 田瑞穎）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/pce.14411