高CO2浓度下植物碳生物固存潜力与限制因素的多变量研究

随着工业点源（如燃煤和钢铁制造）排放导致大气CO2浓度持续攀升，研究人员探索了植物光合固碳作为可持续碳移除（CDR）策略的可行性。通过分析eCO2（2000-3000 ppm）、营养富集及温度变化的交互作用，发现最优CO2浓度下植物相对生长速率（RGR）和固碳效率显著提升，但CO2过饱和（3000 ppm）会抑制光合增益。该研究为未来气候情景下的自然CDR路径划定了环境边界。

　　

在工业点源（如燃煤电厂和钢铁厂）持续排放的背景下，大气二氧化碳（CO₂）浓度不断攀升，亟需开发可规模化的碳移除（Carbon Dioxide Removal, CDR）方案。植物光合固碳展现出绿色可持续的潜力——尽管已知高浓度CO₂（eCO₂）会调控植物性状，但其对碳转化动态的影响机制仍存在知识空白。

研究团队系统考察了eCO₂、营养供应与温度波动的三重效应。数据显示，2000 ppm的CO₂浓度堪称"甜蜜点"，能使植物相对生长速率（Relative Growth Rate, RGR）和碳转化效率双双跃升。但当浓度突破3000 ppm时，光合收益不升反降，揭示出CO₂过饱和的抑制作用。有趣的是，在最优eCO₂条件下追加营养，虽能刺激茎叶生物量"野蛮生长"，却未能显著提升碳转化率——暗示光合能力存在"天花板效应"。温度变量则呈现经典的钟形曲线：升温先促进生长固碳，超越临界值后反而拖累光合效能。

这些发现既点亮了植物固碳在未来气候图景中的希望之光，也划定了其生效的"环境结界"，为设计基于自然的CDR方案提供了关键参数。