植物如何利用碳影响其对气候变化的反应

一项新的研究显示，在温暖的条件下，植物可以更有效地利用碳来吸收更多的二氧化碳。植物在光合作用过程中吸收- 或“固定” -大气中的二氧化碳。一些碳用于植物生长，其中一些用于呼吸，植物分解糖以获得能量。

呼吸过程中二氧化碳(CO2)释放和光合作用过程中碳固定之间的平衡会影响植物的生长。在全球范围内，这种平衡也会影响全球碳平衡 - 与大气中的自由相比，生物储存了多少。光合作用相对于呼吸的速度越快，生态系统“吸入”大气碳的速度就越大。

随着人类输入的大气中二氧化碳上升，导致地球变暖，光合作用和呼吸作用之间的平衡可能会在个别植物中发生变化。在本周发表在美国国家科学院院刊上的一项新研究中，研究人员发现，在较温暖的条件下，植物会改变碳的使用方式 - 更多地利用碳来促进生长。

通过使用更多的二氧化碳进行生长，植物将大量二氧化碳从大气中“固定”，因为它们将二氧化碳锁定在叶子和茎中。

分配碳

以前，科学家们测量了给定温度下光合作用和呼吸速率之间的简单比率，以估算植物的反应。然而，该团队已经发现了决定比率的第三个基本因素，称为“碳分配效率”。

由伦敦帝国理工学院和埃克塞特大学的研究人员领导的这项新研究应该允许科学家使用碳分配效率更准确地预测植物对气候变化的反应。

这个因素决定了光合作用过程中摄入二氧化碳后会发生什么- 无论是用于生长还是呼吸。该团队发现，随着气温升高，植物可以分配更多的碳用于增长，从而有效地提高其净碳增益。

预测生态系统响应

为了解决这个问题，他们结合使用了数学建模和实验室实验与藻类的数据。他们还研究了陆地和水中的各种植物物种，并得出结论，由温度引起的碳分配效率增加是一种普遍现象。

研究报告的共同作者，来自帝国生命科学系的Samraat Pawar博士说：“植物可能更能补偿变暖对碳固定的负面影响，而不是以前认为的水生和陆地生态系统。我们的研究提供一种新的方法可以更好地预测变暖对个体植物碳固定的影响，并最终预测整个生态系统。“

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