模擬CO2升高及降水變化對紅砂碳氮特征的影響

劉晟彤,種培芳*,姬江莉,曾繼娟

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.寧夏林業(yè)研究院股份有限公司，寧夏 銀川 750000)

自18世紀工業(yè)革命以來，大氣CO2濃度持續(xù)升高，預(yù)計到21世紀末將超過700 μmol·mol-1[1-2]。大氣CO2濃度的升高在加劇“溫室效應(yīng)”的同時也引起了全球降水格局的改變[3]，環(huán)境變化對生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的嚴重影響，已成為現(xiàn)在人們關(guān)注的熱點之一[4]。

CO2濃度升高有利于C3植物的生長和產(chǎn)量增加，但是受水分、氮肥及土壤等多種因素的影響[5]，在碳循環(huán)過程中，氮含量能夠影響有機碳的分解以及同化產(chǎn)物在植物器官中的分配等[6]。說明在植物生長過程中碳素與氮素起著至關(guān)重要的作用，有機碳與氮素存在明顯的耦合作用[7-8]。研究發(fā)現(xiàn)，在高CO2濃度下，小麥(Triticumaestivum)葉中全氮含量下降，碳氮比增加[9]，但豆科植物固氮能力平均增加38%[10]。植物個體能夠?qū)⑽盏腃O2轉(zhuǎn)化為有機物并釋放氧氣[11]，并且在CO2濃度升高時，植物不同器官與不同發(fā)育階段下的碳氮化合物分配及形態(tài)結(jié)構(gòu)會發(fā)生不同程度的變化[12]，同時受水資源限制的影響。在CO2濃度與降水變化協(xié)同作用的研究中，許振柱等[13]認為，CO2濃度升高使檸條(Caraganakorshinskii)和羊柴(Hedysarummongolicum)葉片的碳含量增加，氮含量減少，碳氮比增加，土壤干旱對碳含量無顯著影響，但使葉片氮含量增加，最終導(dǎo)致葉C/N降低；李伏生等[14]認為，濕潤條件下的小麥地上部和根系氮含量顯著降低，與CO2濃度無關(guān)；郭建平等[15]認為CO2濃度升高與土壤干旱對沙地優(yōu)勢植物油蒿(Artemisiaordosica)、檸條、沙柳(Salixcheilophila)根、莖、葉中C/N有影響，規(guī)律不明顯；但也有研究表明CO2濃度升高和干旱脅迫都增加了植物對地下部的碳投資比例[16-17]。這些研究表明，植物對CO2濃度升高及水分變化響應(yīng)因物種而異[18]，同時也受生長季節(jié)、環(huán)境因子和基因型的交互影響[19]。

草地生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要類型之一[20]，全球草地生態(tài)系統(tǒng)主要分布在干旱半干旱地區(qū)，這些地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和碳循環(huán)主要受降水的限制[21]，草地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程對降水變化的響應(yīng)是當(dāng)前全球變化的熱點之一[22]。紅砂(Reaumuriasoongorica)是我國干旱半干旱地區(qū)的建群種及優(yōu)勢種，其抗逆性強、生態(tài)可塑性大，具有極強的抗旱、耐鹽和集沙能力[16]。因此在國內(nèi)備受關(guān)注，近年來已做了大量關(guān)于紅砂光合保護機制、光合熒光參數(shù)、紅砂葉元素含量及不同降水格局對紅砂幼苗及其根系的影響研究[23-29]，但關(guān)于大氣CO2濃度對紅砂的影響，尤其CO2濃度升高和降水變化交互作用對紅砂的碳氮特征的影響的研究鮮為報道。本研究以當(dāng)年生紅砂為材料，通過人工控制CO2濃度和降水量來開展模擬試驗，系統(tǒng)地研究不同CO2濃度和降水處理下紅砂根、莖、葉的有機碳、全氮含量與分配、C/N及有機碳、全氮的積累(吸收)量與分配，旨在探究未來大氣CO2濃度升高和降水變化對紅砂根、莖、葉的碳氮固定及分配的影響，為進一步了解全球氣候變化下陸地生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)及平衡提供理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和設(shè)計

1.1.1試驗材料 本實驗于2016年4-11月在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)實驗基地進行。以前期紅砂種質(zhì)資源研究所培育好的同一批民勤種源1年實生苗為試驗材料。4月底，從苗圃選取生長一致的幼苗移栽到15 cm×15 cm，高20 cm的花盆內(nèi)培育，每盆栽種1株，每個降水處理10盆為一個重復(fù)，共3個重復(fù)。盆內(nèi)實驗用土均取自種源地民勤紅砂灌木林下0～20 cm土壤?；ㄅ璧撞坑信潘?，并在排水孔內(nèi)部套袋處理，防止水泄露。待緩苗1個月后，于5月初開始進行CO2熏氣和降水處理。選擇民勤種源紅砂作為研究材料的主要原因有：1)民勤是紅砂自然集中分布區(qū)；2)應(yīng)對全球氣候變暖該區(qū)降水格局發(fā)生了明顯變化。因而可在此降水的基礎(chǔ)上，合理的設(shè)計不同降水處理。

1.1.2試驗設(shè)計 2016年5月1日開始進行CO2濃度和降水處理，CO2濃度分別為當(dāng)前環(huán)境大氣中CO2濃度345～355 μmol·mol-1，CO2濃度增加至540～550 μmol·mol-1和690～710 μmol·mol-1，分別標(biāo)記為：350、550及700 μmol·mol-1。以液體鋼瓶CO2為氣源，CO2自動控制系統(tǒng)24 h不間斷進行控制和監(jiān)測氣室內(nèi)光源為自然光，溫度通過頂部氣體流通和氣室側(cè)面換氣扇控制在外界溫度±1.5 ℃，氣室內(nèi)溫、濕度可自動調(diào)控。在每個CO2濃度水平下根據(jù)選取紅砂民勤種源地生長季(5-9月)每月平均降水量(1961-2008年近50年這幾個月的月平均降水量為基準(zhǔn))設(shè)置降水。根據(jù)民勤荒漠區(qū)氣象資料顯示1961-2008年的年平均降水主要集中在5-9月，這幾個月的總降水量為95.5 mm，月均降水量為19.5 mm，占年降水量的86.08%；資料還顯示，該區(qū)多年平均降水量為116.7 mm，降水量較高年份多為154.2 mm左右，比多年平均水平高出約30%，降水量最低為81.5 mm，比多年平均水平低30%，因而設(shè)定試驗期間降水量增減30%的處理，并在中間設(shè)置增減15%處理的兩個梯度[30]，這樣降水控制試驗設(shè)置5個梯度：降水量對照，W0；減少15%，-W1；減少30%，-W2；增加15%，+W1；增加30%，+W2。對照是指以民勤荒漠區(qū)近50年紅砂生長旺盛期(5-9月)每月的降水量為基準(zhǔn)對照，換算為各處理每月的總灌水量,分10次施入(每3 d一次),雨天及時扣上罩子防雨。每個氣室內(nèi)每個水分處理3個重復(fù)，月平均降水量及各水分處理每次灌水量見表1。

1.2 測定指標(biāo)與方法

于10月中旬在每個氣室的每個降水處理下選2盆紅砂，相當(dāng)于每個CO2和降水處理的組合選6株紅砂。對植株進行破壞性取樣，將根、莖、葉分離，105 ℃殺青后于70 ℃烘干用于指標(biāo)測定，紅砂根、莖、葉有機碳含量測定采用重鉻酸鉀氧化油浴加熱法[31]，紅砂根、莖、葉全氮含量測定采用凱氏定氮法[32](使用儀器KDY9820 凱氏定氮儀)。根據(jù)測定結(jié)果計算紅砂根、莖、葉的有機碳、全氮含量及C/N，并根據(jù)有機碳、全氮含量與生物量的乘積計算有機碳、全氮積累(吸收)量[33]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013軟件對數(shù)據(jù)進行處理和繪圖；用統(tǒng)計分析軟件SPSS 20進行方差分析，LSD、S-N-K方法進行多重比較。

表1 1961-2008年(近50年)月平均降水量及每次灌水量Table 1 Average monthly precipitation during 1961-2008 (nearly 50 years) and the irrigation amount every time

2 結(jié)果與分析

2.1 CO2濃度升高與降水變化對紅砂根、莖及葉有機碳含量的影響

方差分析結(jié)果表明(表2)，CO2濃度升高使紅砂根、莖、葉有機碳含量顯著升高(P<0.01)，降水量對紅砂根、莖、葉有機碳含量影響極顯著(P<0.01)，交互作用對根、葉有機碳含量影響極顯著(P<0.01)，對莖有機碳含量影響顯著(P<0.05)。

表2 不同CO2濃度和降水處理下紅砂根、莖、葉元素含量指標(biāo)的方差分析Table 2 Variance analysis of element indexes in root, stem and leaf of R. soongorica between different CO2 concentration and precipitation treatments

如圖1所示，在相同CO2濃度條件下，隨著降水量的增加(W0～+W2)，紅砂根、葉有機碳含量增加，莖中的有機碳含量先減少后增加，+W2降水下有機碳含量比對照(W0)的分別增加了6.63%、4.71%、3.44%(根)， 0.58%、2.34%、4.15%(莖)，8.38%、11.56%、7.35%(葉)；隨著降水量的減少(W0～-W2)，根中的有機碳含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，莖中的有機碳含量先減少后增加，葉中的有機碳含量逐漸減小，-W2降水下有機碳含量比對照(W0)的分別減少了0.24%、-0.82%、-1.55%(根)，3.13%、3.65%、0.77%(莖)，6.40%、4.66%、9.06%(葉)。

在任何一種降水處理(-W2，-W1，W0，+W1，+W2)條件下，隨著CO2濃度的升高，根、莖、葉有機碳含量明顯增加，700 μmol·mol-1濃度下有機碳含量比350 μmol·mol-1濃度下的分別增加了13.33%、11.55%、11.31%、4.39%、7.98%(根)，16.31%、15.64%、13.54%、11.78%、17.57%(莖)，7.15%、7.21%、10.27%、8.57%、9.22%(葉)。說明CO2升高對根有機碳含量的影響在降水減少比降水增加時要大。有機碳含量在根、莖、葉中的分配為(表3)：根>莖>葉。

圖1 CO2濃度升高和降水變化對紅砂根、莖、葉有機碳含量的影響Fig.1 Effect of CO2 concentration and precipitation changing on organic carbon in root, stem, leaf of R. soongorica

表3 不同CO2濃度和降水處理下有機碳、全氮、C/N在根、莖、葉中的分配Table 3 Mean value of element indexes in root, stem and >leaf of R. soongorica between different CO2concentration and precipitation treatments

2.2 CO2濃度升高與降水變化對植物根、莖及葉全氮含量的影響

方差分析結(jié)果表明(表2)，CO2濃度升高使紅砂根、莖、葉全氮含量顯著減少(P<0.01)，降水量對紅砂根、莖、葉全氮含量影響極顯著(P<0.01)，交互作用對根、葉全氮含量影響極顯著(P<0.01)，對莖全氮含量影響顯著(P<0.05)。

如圖2所示，在相同CO2濃度條件下，隨著降水量的增加(W0～+W2)，莖、葉中全氮含量先增加后減少，根全氮含量在350、700 μmol·mol-1濃度下減少，在550 μmol·mol-1濃度下先增加后減少，在+W2降水時全氮含量比對照(W0)分別減少了10.08%、7.85%、6.94%(根)，10.30%、11.26%、3.02%(莖)，35.31%、6.45%、1.28%(葉)；隨著降水量的減少(W0～-W2)，根、葉全氮含量先增加后減少，莖在350、550 μmol·mol-1條件下先增加后減少，在700 μmol·mol-1濃度下先減少后增加，在-W2降水時全氮含量比對照(W0)分別減少了3.16%、1.72%、4.84%(根)，-7.81%、-4.79%、-10.76%(莖)，9.17%、-1.79%、3.19%(葉)，可以看出在350 μmol·mol-1濃度下，降水量增加對葉中全氮含量的影響最大，在550、700 μmol·mol-1條件下對莖中全氮含量影響最大。

在任何一種降水處理(-W2，-W1，W0，+W1，+W2)條件下，隨著CO2濃度的升高根、莖、葉全氮含量明顯減少，700 μmol·mol-1CO2濃度下全氮含量比350 μmol·mol-1濃度下的分別減少了15.62%、14.82%、14.13%、8.21%、11.13%(根)，23.95%、22.08%、25.97%、28.97%、27.53%(莖)，47.29%、55.50%、53.61%、56.31%、29.34%(葉)。由表3看出全氮含量在根、莖、葉的分配是：葉>莖>根。

2.3 CO2濃度升高與降水變化對紅砂根、莖及葉C/N的影響

方差分析結(jié)果表明(表2)，CO2濃度升高使紅砂根、莖、葉C/N顯著增加(P<0.01)，降水量對紅砂根、莖、葉C/N影響極顯著(P<0.01)，交互作用對根、莖、葉C/N影響極顯著(P<0.01)。

如圖3所示，在相同CO2濃度條件下，隨著降水量的增加(W0～+W2)，根C/N增加，莖C/N先減少再增加，葉C/N在350、550 μmol·mol-1濃度下先減少再增加，在700 μmol·mol-1濃度下增加，根、莖、葉C/N在+W2降水時比對照(W0)分別增加了18.58%、13.63%、11.15%(根)，1.53%、11.60%、7.39%(莖)，67.22%、14.21%、8.75%(葉)；隨著降水量的減少(W0～-W2)，根、莖、葉C/N先減少后增加，根、莖、葉C/N在-W2降水時比對照(W0)分別增加了3.00%、2.85%、6.72%(根)，-10.15%、-8.06%、-10.44%(莖)，3.03%、-6.55%、-11.88%(葉)。

在任何一種降水處理(-W2，-W1，W0，+W1，+W2)條件下，隨著CO2濃度的升高根、莖、葉C/N增加，700 μmol·mol-1CO2濃度下C/N比350 μmol·mol-1濃度下的分別增加了34.31%、30.70%、29.63%、13.72%、21.51%(根)，52.86%、48.40%、53.37%、57.38%、62.23%(莖)，103.31%、141.29%、137.70%、148.48%、54.58%(葉)?？梢钥闯鲈诟珊禇l件下CO2對根C/N 有緩解作用。由表3可知，紅砂C/N平均含量在各個器官中分配表現(xiàn)為：根>莖>葉。

圖2 CO2濃度升高和降水變化對紅砂根、莖、葉全氮的影響Fig.2 Effect of CO2 concentration and precipitation changing on total nitrogen in root, stem and leaf of R. soongorica>

圖3 CO2濃度升高和降水變化對紅砂根、莖、葉C/N的影響Fig.3 Effect of CO2 concentration and precipitation changing on C/N in root, stem and leaf of R. soongorica

2.4 CO2濃度升高與降水變化對紅砂根、莖、葉中有機碳、全氮積累(吸收)量的影響

方差分析結(jié)果表明(表4)，CO2濃度升高使紅砂根、莖、葉有機碳、全氮積累(吸收)量顯著升高(P<0.01)，降水量使紅砂根、莖、葉有機碳、全氮積累(吸收)量顯著升高(P<0.01)，交互作用對根、莖、葉有機碳、全氮積累(吸收)量影響極顯著(P<0.01)。

圖4 CO2濃度升高和降水變化對紅砂根、莖、葉有機碳、全氮積累(吸收)量的影響Fig.4 Effect of CO2 concentration and precipitation changing on organic carbon, total nitrogen accumulation in root, stem and leaf of R. soongorica

如圖4所示，在相同CO2濃度條件下，隨著降水量的增加(-W2～+W2)。在+W1降水處理下，根、莖有機碳、全氮積累量增幅最大，根比對照(W0)增加了265.18%、268.48%、52.95%，224.21%、267.90%、49.25%；莖比對照分別增加了60.44%、77.45%、121.93%，58.05%、57.55%、107.86%；葉有機碳積累量在+W2降水處理下增幅最大，比對照分別增加了72.93%、93.26%、128.82%，葉全氮積累量在350 μmol·mol-1CO2濃度下，+W1降水處理時增幅最大，比對照增加了43.32%，在550、700 μmol·mol-1CO2濃度條件下，+W2降水處理時增幅最大，比對照增加了69.06%、109.73%。說明降水處理在350、550 μmol·mol-1CO2濃度下對根有機碳、全氮積累量影響最大，在700 μmol·mol-1CO2濃度下對葉中有機碳、全氮積累量影響最大。

在相同降水處理(-W2，-W1，W0，+W1，+W2)條件下，隨著CO2濃度的升高在700 μmol·mol-1CO2濃度下根、莖、葉有機碳、全氮積累量比350 μmol·mol-1CO2濃度下的分別增加了60.46%、94.36%、74.55%、-26.89%、45.87%，19.03%、48.84%、34.28%、-38.18%、35.00%(根)；60.27%、51.08%、54.43%、71.92%、113.63%，4.65%、-14.33%、0.60%、9.30%、32.31%(莖)；47.65%、40.09%、49.97%、66.97%、98.45%，-27.36%、-41.91%、-36.87%、-32.74%、28.31%(葉)。由表5可知，在CO2濃度升高與降水變化下，紅砂有機碳、全氮積累(吸收)量在根、莖、葉中分配為：葉>莖>根。

表4 不同CO2濃度和降水處理下紅砂根、莖及葉的有機碳、全氮積累量方差分析Table 4 Variance analysis of organic carbon, total nitrogen accumulation in root, stem and leaf of R. soongorica between different CO2 concentration and precipitation treatment

3 討論與結(jié)論

碳氮吸收、分配與轉(zhuǎn)運是植物體內(nèi)動態(tài)平衡的過程，碳的供應(yīng)主要來源于植物葉片與空氣中CO2的光合作用，而光合器官中氮的供應(yīng)依賴于植物根系對土壤中氮素的吸收與運輸[11]。本研究中，CO2濃度升高與降水變化對紅砂根、莖、葉有機碳、全氮含量影響顯著，CO2濃度升高使紅砂有機碳含量升高，全氮含量降低，C/N降低，這一結(jié)果與周玉梅等[34]、曹宏杰等[35]認為CO2濃度升高有利于植物組織中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的升高，降低植物氮含量，使C/N增加的結(jié)果相同，這可能是因為CO2濃度升高能夠增強植物將無機物轉(zhuǎn)化為有機物的能力，光合作用產(chǎn)生的淀粉、糖、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物等在植物體內(nèi)的積累量增加，對植物氮含量產(chǎn)生稀釋效應(yīng)[34,36-37]，導(dǎo)致紅砂根、莖、葉有機碳含量增加，全氮含量減少。氮含量降低的原因除“稀釋作用”外，可能是CO2濃度升高提高了植物光合氮的利用率，這是由植物本身對氮含量的需求決定[38]。也可能是由于CO2濃度升高導(dǎo)致葉片氣孔開度減小，降低蒸騰速率，進而減緩了N運輸速度[39]，使氮含量減少，與種培芳等[29]研究表明短時間(6、7月)CO2與降水量的交互作用對氣孔產(chǎn)生促進，但長時間(8月)在700 μmol·mol-1CO2濃度條件下會對氣孔導(dǎo)度產(chǎn)生抑制作用一致。因此，CO2濃度升高，紅砂C/N增加，C/N的增加一定程度上有利于降低紅砂殘體的腐解速率。張韞等[33]認為高濃度的CO2下，紅松(Pinuskoraiensis)幼苗根、莖、葉中碳含量沒有明顯變化，氮含量顯著降低，使紅松幼苗根、莖、葉C/N升高。郭建平等[40]認為，CO2濃度升高，貝加爾針茅根(Stipabaicalensis)、葉的碳氮含量增加，隨土壤濕度的增加而顯著增加，C/N比在高濃度CO2下隨著土壤濕度的增加而減小，而在大氣CO2中并未表現(xiàn)出相同變化趨勢，本研究發(fā)現(xiàn)與張韞等[33]、郭建平等[40]研究結(jié)果不同，高CO2濃度增加紅砂有機碳含量同時減少全氮含量使C/N增加，說明不同植物在CO2濃度升高與降水變化協(xié)同作用時敏感程度不盡相同，即使環(huán)境相同，不同植物受到的影響也可能不同[41]。馬劍英等[25]認為土壤水分含量增加能夠促進紅砂葉片氮和葉片含水量的增加。本研究結(jié)果與馬劍英等[25]的研究結(jié)果不同，隨著降水量由低到高(-W2～+W2)葉中有機碳含量升高，全氮含量呈現(xiàn)波動變化，猜測是由于受到CO2濃度升高的影響，使降水量與紅砂葉片形成了一種新的平衡狀態(tài)，由植物在碳吸收和水分散失之間的平衡“trade-off”決定[42]，從而削弱了降水量對紅砂葉片氮含量的影響。在CO2濃度與降水變化交互作用時有機碳含量分配表現(xiàn)根中最多，全氮在葉中含量最多。郭建平等[15]研究表明在交互作用條件下油蒿(Artemisiaordosica)、沙柳(Salixcheilophila)葉中碳含量最高、檸條(Caraganakorshinskii)莖中碳含量最高，3種植物氮含量都是分配在葉中最高；本研究有機碳含量分配結(jié)果與此不同，但全氮含量分配結(jié)果一致，出現(xiàn)這種分配格局的原因可能是當(dāng)CO2濃度升高，葉中的淀粉含量增加，導(dǎo)致葉片和根系之間產(chǎn)生膨壓梯度，光合產(chǎn)物大量轉(zhuǎn)移到根系中[43]，使根中有機碳含量升高，從而抑制根中氮的含量，與此同時，光合作用增強，葉中需要大量的光合蛋白，將根中的氮“牽拉”上來[11]。

表5 不同CO2濃度和降水處理有機碳、全氮積累在根、莖、葉中的分配Table 5 Mean value of organic carbon, total nitrogen accumulation in root, stem and leaf of R. soongorica between different CO2 concentration and precipitation treatment (g·plant-1)

有機碳、全氮積累(吸收)量是有機碳、全氮含量分別與生物量的乘積，說明在原有有機碳、全氮含量的基礎(chǔ)上，根、莖、葉有機碳、全氮的積累量由生物量的大小決定，在高CO2濃度作用下生物量顯著增加并引起碳積累量增加[15,40,43]。研究表明，CO2濃度升高沙地優(yōu)勢植物油蒿、檸條、沙柳的根、莖、葉有機碳積累(吸收)量明顯增加，且隨著土壤濕度的增大而增大，分配在莖的有機碳積累(吸收)量最多，CO2濃度升高大多情況下全氮積累(吸收)量有增加的趨勢，隨土壤濕度的增加而增加，少數(shù)出現(xiàn)不一致情況，油蒿多數(shù)情況下莖中全氮積累(吸收)量最多，沙柳在葉中最多，沙柳根中分配最少，莖葉中分配基本一致[15]；紅砂根、莖及葉有機碳、全氮積累(吸收)量與上述研究結(jié)果不相同，CO2濃度升高，莖中大多情況下全氮、有機碳積累量隨降水量的增加而增加，根有機碳、全氮積累(吸收)量沒有明顯規(guī)律，葉中全氮積累量減少，有機碳積累量隨降水量的增加而增加。有機碳積累(吸收)量、全氮積累(吸收)量在紅砂根、莖、葉分配上都是在葉中最高、莖其次、根最小。通過有機碳含量(圖1和圖2)與有機碳積累(吸收)量(圖4)的對比，說明CO2濃度與降水量的交互作用對根、莖、葉生物量會產(chǎn)生不同的影響，葉的生物量最大，莖其次，根最小?？梢钥闯?，CO2濃度對紅砂有一定的增肥作用，能夠加快植物的生長，有利于紅砂根、莖、葉對有機碳、全氮積累(吸收)能力的提高，隨著降水量增大對莖的生長作用更加明顯。

CO2濃度升高和降水變化等全球氣候變化會對陸地植物碳氮元素含量及吸收產(chǎn)生影響，并進一步影響植物分布的范圍、適應(yīng)對策、植物群落演替趨勢和陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能等[44]。本研究結(jié)果表明，CO2升高、降水變化及其兩者的交互作用對紅砂根、莖、葉有機碳含量、全氮含量、C/N、有機碳積累(吸收)量、全氮積累(吸收)量均有顯著影響，對它們在根、莖、葉中的分配有顯著影響但是未表現(xiàn)出新的模式。因此該研究對未來CO2濃度升高及降水格局變化對植物碳氮吸收、分配及生長情況的影響有前瞻性的預(yù)測作用。此外，CO2濃度和降水量對植物的影響與處理的時間、植物的生長季節(jié)、植物大小等要素有關(guān)，本研究處理時間較短，僅對生長季末的材料進行了分析，且根、莖、葉有機碳及全氮分配也只是表面現(xiàn)象，如果需要了解植物內(nèi)部的整個碳氮的循環(huán)過程得到更為科學(xué)的結(jié)論還需要進一步研究。

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