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根据IPPC的预测本世纪末全球地表温度将升高1.8-4℃;高纬度地区降水量也会进一步增加;同时还伴随着日益增长的大气氮磷沉降。高寒草甸是全球重要的碳汇系统,但由于特殊的地理位置对全球变化较为敏感。本研究基于中国科学院西北高寒生物研究所海北定位站的增温降水平台、氮磷添加平台,系统地探讨了增温、降水改变和氮磷添加对青藏高原二种典型物种的光合生理特征的影响,并创建高寒植物生理生长指标对于模拟增温响应的数据库,利用整合分析(Meta-analysis)方法对不同植物功能型、模拟增温方式的不同、模拟增温时间长短对青藏高原高寒植物生理生长的影响进行分析。本研究内容主要包含三个部分:第一部分探讨了增温降水改变对青藏高原典型植物披碱草、麻花艽关键的光合生理参数的影响;第二部分探讨了氮磷添加对青藏高原典型植物披碱草、麻花艽关键的光合生理参数的影响;第三部分是整合青藏高原模拟增温对植物光合生理指标影响的文章,分析不同功能型植物、不同模拟增温方式、模拟增温时间不同对实验结果产生的影响。主要结论如下:(1)增温增水处理显著升高了两种植物的净光合作用速率(Anet)。增温增水对于净光合作用的促进是通过促进了气孔导度(Gs)和表观光合电子传输速率(ETR)实现的。披碱草气孔导度对降水较为敏感,而麻花艽对增温敏感。披碱草具有较高的即时水分利用效率(WUEi),随着降水的升高披碱草水分利用效率升高;光系统口最大化学效率(Fv’/Fm’)随降水增加而降低;增温使麻花艽光化学淬灭系数(qP)。(2)增温增水对于净光合作用的促进也与光合作用的酶有关。增温使披碱草的最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传输速率(Jmax)升高;温度和降水的交互作用对麻花艽Vcmax、Jmax影响显著,增温增水显著升高了Vcmax、Jmax。增温减水显著降低了麻花艽的Vcmax、Jmax。降水增加麻花艽的暗呼吸速率(Rd);增温对麻花艽气孔导度斜率值(g1、m)影响显著。(3)增温使两种高寒草甸物种叶片氮含量(Nmass)下降;随着降水的增加披碱草叶片稳定性同位素δ13C值逐渐降低;增温显著升高了麻花艽叶片δ13C值;各个水分条件下增温使披碱草碳氮比(C/N)值升高,且随着降水的增加披碱草碳氮比(C/N)值逐渐降低。(4)在氮磷添加试验中,披碱草在P处理下净光合作用速率(Anet)显著升高;P处理对于披碱草净光合作用的促进主要通过促进气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv’/Fm’)、表观光合电子传输速率(ETR)来实现的。P、NP处理使披碱草即时水分利用效率(WUEi)较对照显著升高。(5)P处理对于净光合作用的促进也与光合作用的酶有关。披碱草在P和NP的处理下,最大羧化速率(Vcmax)均增加;N、P处理使麻花艽Vcmax显著升高;P、NP处理下披碱草的Jmax显著升高;麻花艽的最大电子传输速率(Jmax)在P处理下显著增加。N、P和NP处理使麻花艽暗呼吸作用速率(Rd)显著升高;P和NP处理使气孔导度斜率值(m、g1)显著下降。(6)N、NP处理使披碱草叶片氮含量(Nmass)显著升高;麻花艽在N和NP处理下叶片氮含量显著升高;氮磷处理对二个物种δ13C值影响不显著;N、NP的处理披碱草碳氮比显著降低,麻花艽在2015年N处理下的碳氮比显著降低。披碱草A13C与即时水分利用效率正相关,而对麻花艽相反;披碱草的Δ13C与气孔导度斜率负相关,麻花艽结果相反;披碱草Δ13C与Vcmax、Jmax正相关,而麻花艽A13C与Vcmax、Jmax负相关。(7)整合青藏高原模拟增温对高寒植物生理生态的影响,发现增温能使高寒植物大部分的光合指标升高,但是不同功能型植物对增温的响应有差异性;高寒植物生理生长指标对增温方式不同响应差异不显著;增温时间的长短对高寒植物生理生长指标影响显著;高寒植物不同功能型植物对的部分生理生长指标对增温影响差异显著。