Page 18 - 《广西植物》2022年第6期

ँ ԡ ऐ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗԰ 卷
高ᖔ并能在较低光强下具有较高的光能利用效率 机制上取得了一定的进展ᖔ但是在精确量化岩溶
ྉ邢德科等ᖔ԰ԡϟᤃɯᤥ 因此ᖔ植物对 ̀ऊᨃ 的利用能 作用和光合作用ܦ植物对 ̀ऊᨃ 利用和对 ऊᨃ 利用
ͱ
ͱ
ሕ ሕ ԰
力的大小与 ऊዶ 活力以及植物的岩溶适生性有关ᖔ 的化学计量关系ᖔ并阐明 ऊዶ 调节岩溶生态系统中
并且植物能交替利用 ̀ऊᨃ 作为无机碳源ྉ 吴沿 碳的迁移转化机制等方面还需要长期的监测ᤥ
ͱ
ሕ
友等ᖔ԰ԡϟϟɯᤥ 最新的研究发现ᖔ植物对 ̀ऊᨃ 的
ͱ
ሕ
利用影响植物的水分关系ᖔ从而影响植物对大气
࿗জ 岩溶区植被碳循环模型预测与
ͱ
ऊᨃ 的利用ᖔ同时土壤的 ̀ऊᨃ 浓度影响土壤 ऊᨃ
碳汇潜力
԰ ሕ ԰
通量ᖔ这种影响同样受到 ऊዶ 的调节控制ྉશᑕᡷၤᑕႿ ᪲
ዶቝቝᔽႿᔽᖔ԰ԡϟँଫ۪ʢᔽዹᔀ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟँɯᤥ 但是目前ᖔ这种
复杂的影响机制还没有弄清楚ᤥ 岩溶区植被生长深度参与了区域的碳循环过
ᇺॹԣ 岩溶区水生植物碳的利用途径 程ᤥ 根据岩溶区植物生长特征以及前人的研究成
岩溶区河流ܦ湖泊中的水生植物尤其是沉水 果ᖔ绘制了岩溶区植物碳循环过程示意图ྉ 图 ϟɯᤥ
ͱ
植物能直接利用水体中的无机碳如 ̀ऊᨃ 作为碳 岩溶区植物通过光合作用吸收大气 ऊᨃ ᖔ产生有机
ሕ ԰
源进行光合作用ᖔ改变了水生植物仅利用水气交 碳供给植物体生长ᖔ同时通过碳的输送为地下部
换带所捕获的 ऊᨃ 作为碳源的传统认识ྉ 刘再华 分生物量生长提供碳源ᤥ 植物地上部分和地下部
԰
等ᖔ԰ԡԡᎮଫᓂᔽࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟԡଫ张强ᖔ԰ԡϟ԰ɯᤥ 这一生物 分生长储存固定的碳为植物碳ᤥ 植物凋落物在地
过程意味着碳酸盐岩风化产生的一部分无机碳将 表分解过程中不断产生有机碳和无机碳进入土
被陆地水生植物截留进入生物圈并最终形成稳定 壤ᖔ为土壤提供了丰富的营养物质ᤥ 随着根系生
的有 机 碳ᤥۼᑕႿ੫ 等 ྉ ԰ԡ԰ԡ ɯ 研究黑藻在不同 长ᖔ根系分泌物增多ᖔ土壤有机碳含量也会随之增
̀ऊᨃ 浓度梯度岩溶水中的培养试验结果表明ᖔ岩 加ᤥ 这两部分的碳储存在土壤中ᖔ一部分长期稳
ͱ
ሕ
溶水环境中ᖔ由于大量 ̀ऊᨃ 的存在不仅为沉水 定存在为稳定有机碳ᖔ部分矿化后形成无机碳ଫ另
ͱ
ሕ
植物生长提供大量的无机碳而且其碱性的环境能 一部分在微生物作用和物理释放作用下ᖔ排出土
吸收大气中 ऊᨃ ᤥ 我们通过室内培养试验对比了 壤重新进入大气ᤥ 植被在进行光合作用的同时ᖔ
԰
小球藻在岩溶水和非岩溶水中利用无机碳的效 还会进行呼吸作用ᤥ 植物体细胞内的有机物在一
率ᖔ非岩溶区小球藻可以将水体中 ሕԡᠮ的无机碳 系列酶的作用下逐步氧化分解ᖔ同时释放能量ᖔ产
转化为有机物ᖔ岩溶水中的小球藻对无机碳的转 生的 ऊᨃ 进入大气ᤥ 我国南方岩溶地区通常降雨
԰
化率高达 ࿗ԡᠮ ྉ ۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟ࿗ɯᤥ 在流域尺度 量充沛ᖔ雨热同期ᖔ加上碳酸盐岩溶蚀裂隙发育ᖔ
上ᖔ项目组以桂林海洋ͱ寨底地下河系统补给的地 土壤漏失携带有机碳和无机碳进入地下水含水层
表河为研究对象ᖔ利用稳定碳同位素技术揭示了 系统造成的碳流失的量不容忽视ᤥ
岩溶地下水补给的河流中沉水植物的稳定碳同位 ऊᨃ 浓度升高会促进植物的光合产物向根系
԰
素组成沿流程方向呈ᥥ 梯度分布ɼ 的规律ᖔ定性地 分配ᖔ从而提高陆地生态系统地下部分的碳素固
阐明了沉水植物对岩溶水中无机碳的利用策略 定量ྉ吴伊波和崔骁勇ᖔ԰ԡԡँɯᤥ 在岩溶区ᖔऊᨃ 浓
԰
ྉۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮ ɯଫ 同时发明了溶解氧法 度的升高对根系生物量的影响因树种和生境而
ྉԻᓂ԰ԡϟᤃϟԡᎮϟԡᤃᎮ԰঎ԡɯ并定量计算沉水植物群落对 异ᖔ随着 ऊᨃ 浓度的升高ᖔ促进了岩溶植被根系的
԰
岩溶碳汇的转化量为 ࿗ऐ঎ᤃϟᠮᤥ 沈育伊等ྉ԰ԡ԰ϟɯ 周转ྉ吴静和盛茂银ᖔ԰ԡ԰ԡɯᖔ细根周转率显著提高
研究 了 会 仙湿地不同水生植物光合作用固定 ྉ۪ʢᔽᆍʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟ԰ɯᤥ 此外ᖔ也有一些不同的研究
̀ऊᨃ 的比例ᖔ并根据植物叶片 Ь ऊ 的变化特征 结果ᖔ如 ዶʢႿᆍႿᔀ 等ྉ԰ԡԡԡɯ 通过对瑞士岩溶区石灰
ϟሕ
ͱ
ሕ
结合 શܦ۪ 化学计量等ᖔ发现会仙湿地 ሕ 种水生植 性土壤草地进行了为期 ԰ᑕ 的根系周转试验ᖔ结果
物可能通过增加磷利用效率来促进低水分利用率 显示 ऊᨃ 浓度升高没有改变 ϟऐ ዹቝ 土层内根的生
԰
环境下的碳的合成ᤥ 以上研究结果说明ᖔ岩溶水 长率和死亡率ᖔ而深层土壤中的细根寿命增加了
中的无机碳通过光合作用被水生植物吸收的原位 ࿗ऐᠮᖔ死亡率没有变化ᤥ 同样ᖔશᔽҴ᤟ᑕࣼ༁ 等ྉ԰ԡԡϟɯ 利
用 ऊ 同位素示踪法研究了瑞士岩溶区石灰性土
ϟሕ
沉降过程是一种真正的碳汇ᤥ
综上可知ᖔ虽然在岩溶区植物利用碳的特殊 壤草地 ऊᨃ 浓度升高对根系分泌或周转的影响ᖔ结
԰