植物表型对大气二氧化碳浓度（pCO2）变化的响应：来自C3植物叶片δ13C值和气孔指数的见解

《Isotopes in Environmental and Health Studies》：Plant phenotypic adjustments in response to changes in atmospheric pCO2: insights from δ13C values and stomatal index in C3 plant leaves

工业革命后大气CO2浓度显著升高，本研究通过δ13C和气孔指数分析显示，工业区C3植物δ13C值更低（平均-31.8‰），化石碳吸收增加18%，气孔指数降低25%，表明高CO2下光合速率提升而气孔导度下降，提高水分利用效率，为工业区碳汇评估提供指标。

　　

摘要

工业革命的开始导致大气中二氧化碳（pCO₂）浓度以前所未有的速度上升。因此，了解植物群落如何应对环境中二氧化碳浓度的增加非常重要。为此，我们通过碳同位素比值（δ¹³C值）和气孔指数（SI），研究了从恒河平原中部到喜马拉雅山麓的工业区和非工业区沿线，pCO₂空间变化对植物生理的影响。研究发现，工业区附近的植物δ¹³C值明显较低（平均为?31.8‰），并且吸收的化石燃料衍生碳含量较高（约18%），而非工业区植物的δ¹³C值为?28.3‰）。同时，工业区植物的气孔指数也低约25%，这表明在相同水分条件下，二氧化碳浓度的增加使得光合作用速率提高但气孔导度降低。因此，长期的高pCO₂浓度将提高C₃植物的水分利用效率，使它们在低水分环境中表现更好。我们还建议，δ¹³C和SI值可用于绘制工业化地区植物的碳封存情况。