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工业革命以来,伴随着人类社会的飞速发展,以气候变暖为主要特征的全球变化正史无前例的改变着生态系统的结构和功能。湿地是高碳汇生态系统,是全球变化的敏感地带之一,在构建碳汇生态系统与减缓气候变化上意义重大。本文采用开顶式生长室(OTCs)模拟增温的方法,分别研究了升温一年(1a)、升温两年(2a)和升温三年(3a)后崇明东滩围垦区芦苇快速生长期光合特征、形态结构和生物量的变化趋势和规律,并探究了其响应及适应的机制,对于预测滩涂湿地未来气候变化条件下,长时间尺度下芦苇的适应性及生产力变化具有重要的参考价值。主要研究结果和结论:1)温度升高对芦苇光合特征的影响芦苇气体瞬时光合特征对温度升高的响应存在着年际间的差异。气孔导度、胞间C02浓度在升温三年间均无显著变化;升温一年后,芦苇光合作用得到促进,光合速率、蒸腾速率显著提高26.91%、37.59%;升温两年后,芦苇的光合作用受到抑制,光合速率、蒸腾速率显著减小11.86%、21.69%,水分利用效率增加9.81%;升温三年后,光合作用同样受到抑制,光合速率、蒸腾速率及水分利用效率分别显著减小19.04%、10.24%、16.94%。表明,芦苇发生了对温度的光合适应现象。温度升高未改变芦苇的光合响应进程,依然表现为先迅速增加后趋于平稳的趋势。但光合响应曲线发生了上移和下调现象,升温一年后曲线上移,而升温两年、三年后,曲线下移。温度升高条件下,芦苇光合响应参数也发生了变化。升温一年后,芦苇的最大光合速率和光饱和点均显著增大11.97%、10.59%;升温两年后,情况则相反,芦苇最大净光合速率明显减小16.72%,但利用弱光能力加强,暗呼吸速率和光补偿点分别显著增加19.81%和17.49%;升温三年后,与升温两年后类似。表明,长期生长在温度升高环境下的芦苇光合过程受到抑制。2)温度升高对芦苇形态结构的影响温度升高条件下,植物的株高发生了显著的变化,而基径变化不明显。升温一年、升温两年后,芦苇株高增加了11.5%和7.4%,而升温三年后,增加1.9%,差距在缩小,这表明温度升高对芦苇株高的影响正在逐渐的减弱。因此,长期升温不利于芦苇的生长,使其更易倒伏。温度升高条件下,芦苇叶片数量和叶面积变化明显,升温一年后,二者显著增加了11.04%、10.76%,升温两年后,分别增加11.67%、4.59%,升温三年后,二者显著减小17.39%、17.61%,芦苇叶面积的增加或减小伴随着叶片数量的增加或减小。另外,升温三年来,芦苇底叶高度未发生显著变化,而叶间距在升温一年和升温两年时显著增加,随着升温时间的增加,升温组芦苇与对照组株高之间的差距不断缩小,综合研究结果表明,芦苇植株高度的增加是叶间距增加的结果,温度升高对芦苇形态结构的影响正在减弱。3)温度升高对芦苇生物量的影响升温一年后,单株芦苇茎生物量显著增加11.30%,叶及地上总生物量变化不明显;升温两年后,叶生物量下降2.72%,茎、地上总生物量增加6.50%、3.47%,升温组与对照组的差距缩小;升温三年后,叶生物显著减小16.79%,茎、地上总生物量分别减少5.23%、9.15%,但变化不明显。这表明,短期的温度升高能够促进芦苇地上生物量的积累,但是随着升温时间的延长,升温则不利于芦苇植株地上部分生物量的积累。这与生理特征及形态结构的研究内容相呼应。单位面积地上生物量的变化大体保持了与单株芦苇地上生物量的变化的一致性,即升温一年后、升温两年后单位面积地上生物量的积累高于对照处理,但不同的是,升温三年后,单位面积地上生物量未发生明显减小的现象,而是与对照处理一致,这可能在以后随着升温时间的延长而显现出。