CO2-FACE（Free  Air  CO2  Enrichment ）即在近地面空氣中增加 CO2）濃度。FACE系統是一個模擬未來CO2 增加的微域生態環境。根據冠層CO2  濃度測定結果，由控制系統實時調節FACE圈層內的CO2  濃度，使之保持在高于對照的設定濃度值（已經建立的FACE系統設定的CO2）濃度高于對照200ppmv)。

FACE系統的主要優點在于它是一個開放體系,避免了過去常用的密閉和半密閉CO2施加實驗對植物周圍環境的干擾。以往的實驗,特別是溫室和人工氣候室內的實驗在輻射強度、溫度和濕度以及晝夜溫差等方面與自然環境差異很大。采用FACE系統的室外實驗與以前常用的室內盆栽實驗不同,對植物根系的生長沒有盆栽體積的限制,而且其提供的植物材料數遠大于室內實驗,可以同時進行植物生理、生態以及生化等多方面的比較研究[8]。FACE系統研究植物對高濃度CO2的響應和適應,能更真實地模擬未來植物對高CO2濃度的響應和適應情況,有利于揭示其適應的分子機理。

研究領域

1、植物對開放式CO2濃度增高的響應與適應研究研究CO2濃度對植物光合作用及其生理、生化過程的影響。

2、陸地生態系統對大氣CO2濃度增加的響應與適應研究大氣中的碳通過光合作用和呼吸作用進入生態系統,因此大氣CO2濃度的升高會對生態系統產生重要的影響。

(1)使用FACE系統,增加的CO2和其他的微量氣體能夠穩定地保持在21世紀中期時的CO2濃度水平(假設值)。如果達到這個目的,需要在由高度至少在20m的放氣塑料管圍成的直徑在15~30m的范圍內自然氣流沒有顯著的變化;

(2)采樣地面積過大將大大減小甚至排除了植被的邊緣效應(正常情況下是存在的),這也是在研究過程中需要解決的重要問題。解決了上述問題,從FACE得到的野外觀測數據就可以很準確地描述21世紀中期大氣化學成分的變化情況。有了數百平方米的實驗樣地,就有條件為大批研究團隊回答生態系統水平上的問題提供便利,因此也能為多學科、生態系統尺度上研究氣候變化對陸地生態系統的影響提供平臺。

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