气候变化下的玉米产量：蒸汽压力缺失的隐藏作用
摘要：未来一个世纪的温度预计会上升到对作物生长和产量有害的水平。随着大气在没有额外的水蒸气输入的情况下变暖，蒸汽压缩差（VPD）也会增加。温度上升和伴随的VPD升高都可能对作物产量产生负面影响。然而，由于这两个气候因素之间存在紧密的相关性，VPD的独立重要性经常被忽视或与温度混淆。我们使用一个耦合的基于过程的作物（MAIZSIM）和土壤（2DSOIL）模型，以获得对温度和VPD在作物产量预测中发挥的独立作用以及它们与升高的CO2水平和变化的降水模式之间相互作用的机制性理解。我们发现，通过分离出VPD对升温的影响，VPD增加对产量的负面影响要大于温暖的影响。这两个因素的负面影响因降水水平的不同而变化，并通过分离的机制影响产量。较高的温度主要通过缩短生长季节导致产量损失，而较高的VPD增加了水分损失，并触发了减少光合速率、降低叶面积发育和缩短生长季节长度等多种水分应激反应。升高的CO2浓度在温暖或VPD增加的条件下通过节约水分部分缓解了产量损失，但其影响程度因降水水平的不同而有所差异，在干燥条件下效果最为显著。这些结果表明VPD在作物生长和产量中起着关键作用，其影响程度与温度和CO2相当。了解VPD的功能及其与其他气候因素和管理实践的关系对于改善在气候变化下的作物产量预测至关重要。
作者：Jennifer Hsiao, Abigail L.S. Swann, Soo-Hyung Kim
论文ID：1910.03129
分类：Other Quantitative Biology
分类简称：q-bio.OT
提交时间：2019-10-09