模拟增温对植物叶片δ13C值的影响:全球Meta分析

温室气体大量排放导致的全球变暖是最为关注的环境问题之一,这会直接影响植物的生长与发育进而影响群落组成乃至生态系统的结构和功能。水分利用效率作为植物叶片通过光合作用调节水分生理过程的指标,是联系生态系统碳循环与水循环关系的关键,反映了植被生态系统对立地环境快速调整和资源变化的适应策略,是当前全球变化研究中的重点。植物叶片碳稳定同位素比值(δ¹³C)是反映植物长期水分利用效率的关键指标,但全球气候变暖对植物叶片δ¹³C值的影响仍存在较大争议。该研究利用Meta分析整合全球范围内51份相关研究文献中的371组数据,较为系统地评估模拟增温对植物叶片δ¹³C及其生理生态指标的影响。结果表明,模拟增温能够使叶片δ¹³C值显著升高0.6%(P<0.001),同时对叶片呼吸速率R_d、气孔导度G_s、净光合作用速率P_n、碳C的效应值分别为0.237、0.062、-0.140、-0.019 (P<0.05)。模拟增温处理在增强植物光合作用的同时提高了叶片呼吸速率(R_d),导致光合产物不断被消耗、叶片碳(C)降低,最终使叶片P_n降低并且叶片δ¹³C产生富集现象。通过进一步对影响因素分析发现,叶片δ¹³C值对增温的响应主要受增温时间、高程和年均气温等控制(相对重要性指数分别为1.00、0.97和0.92)。另外,模拟增温时选用不同的增温模式对叶片δ¹³C值也具有显著不同的影响,采用红外线加热、土柱置换和电缆增温等方法对叶片δ¹³C值具有正向促进作用(效应值分别为0.70、0.44和0.35),而采用遮阳屏与开顶箱增温等方法具有负向作用(效应值分别为-0.17和-0.09)。研究结论对于深入理解全球变化背景下植物水分利用的响应特征具有重要的理论意义,以期为今后该领域的植物生长研究提供理论依据和有效支撑。     

水深对塘堰湿地水力性能的影响

塘堰湿地因其良好的生态性能而被广泛用于水稻灌区的排水净化,由于湿地的水力性能及净化效果受到诸多因素影响,客观认识这些因素的作用机理有助于提高湿地设计和运行管理的质量.本文通过示踪剂试验探讨了不同水深（20、40、60 cm）对塘堰湿地水力特性的影响.结果表明： 随着湿地水深的减小,湿地的有效容积率从0.421增加到0.844,水力效率从0.281增加到0.604;在水深较小时（20和40 cm）,湿地前半部分的有效容积率达到0.9以上,明显优于湿地整体情况,湿地前半部分的水流混合情况高,接近于完全混合流.通过对原始示踪曲线的标准化分析发现,矩分析参数与水力参数有较好的数值一致性,水力参数与不受尾部截断误差影响的矩指数之间具有良好的一致性.塘堰湿地水深较小时有利于提高湿地的水力性能,试验结果可为今后塘堰湿地的优化设计提供参考.