干旱将抵消CO2升高的作物增产效果

《Nature Plants》2016 年第二卷发表了 Sharon B.Gray 博士及 Andrew D.B.Leakey 教授等 8 年的研究成果，认为气候变化 CO2 升高对作物的增产效益将被干旱所抵消。CO2 等温室气体的不断升高，将导致温度升高和干旱等气候变化。科学界曾普遍预测，CO2 升高的增产效益将抵消干旱导致的作物降产。美国 Andrew Leakey 教授领导的研究团队经过 8 年的实验研究，结果表明，CO2 升高的增产效益并不能抵消干旱带来的作物减产，相反，CO2 升高对作物的增产效益将被干旱所抵消——甚至绝产，这突出体现了全球气候变化对粮食主产区的负面影响！

Leakey 教授等利用 BTC-100 微根窗根系观测、土壤水分剖面监测、光合作用测量及 FACECO2 升高装置等仪器技术，在大田内全面监测作物（大豆）在 CO2 升高、干旱胁迫条件下，土壤剖面水分状况、作物地下根系（细根）及根瘤生长、地上叶面积、光合作用、气孔导度、冠层温度等参数指标，证明以前普遍认为的 CO2 升高可以保持土壤中水分、增加作物产量并抵消干旱胁迫作用，都是片面的甚至是错误的；随着气候变化导致的温度升高、干旱程度的增大及极端气候天气，全球变化的负面影响将波及到全球粮食主产区，人类迫切需要找到适应性对策。

地下生态观测：地下观测微根管和土壤水分测管相邻，两者相对作物行具有相同的分布和位置。利用 BTC-100 视频显微镜和 BTC I-CAP 图像采集系统（Bartz Technology Corp.），沿微根管的上表面进行图像采集，每两周一次，每根管每次以 1.3 cm 的深度间距采集共计80 张图像。用根系分析软件分析根长和直径，结合土壤面积和深度，计算获得根长密度 RLD（root length density，单位土壤体积细根长度，单位为cm／cm3 ），并对根瘤进行自动识别和计数。

2009-2011(3 年)生长季节不同日期 DOY（days of year）不同土壤深度大豆根长密度 RLD（cm/cm3）。虚线与空心圆圈是指在环境 CO2、对照降雨量条件下（AC-CP），虚线与空心方块指环境 CO2、干旱胁迫条件下（AC-RP），实线与灰色实心圆圈指 CO2 升高、对照降雨量条件下（EC-CP），实线与实心灰色方块指 CO2 升高、干旱胁迫条件下（EC－RP）

研究团队在野外工作

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