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近几十年来，气候变暖、大气CO2浓度对陆地生态系统的影响引起了广泛关注。许多被子植物对环境变化的生理、生态响应已得到逐步研究，特别是农作物、经济林木以及部分森林建群树种的响应研究已经深入到分子水平。然而，雌雄异株植物是陆地生态系统的重要组成部分，对保护生物多样性和维持生态系统的结构和功能具有十分重要的意义。虽然近年来对雌雄异株植物的研究有所增加，已发现雌雄异株植物对环境变化有显著的性别差异，但是这些研究主要涉及杨树和柳树，对其它树种的研究较少，而现有研究表明，不同树种对环境变化的响应具有显著的性别差异性。中国沙棘(Hippophae rhamnoides)是胡颓子科沙棘属的模式种。因此，本研究以沙棘(H.rhamnoides)为模式植物，采用控制环境因子的手段，运用植物生理、生态以及生物化学等研究方法，系统研究沙棘雌雄植株在温度、CO2浓度等环境因子发生改变条件下的响应与适应策略，揭示沙棘在生长形态、生物量分配、光合作用、用水效率、光合氮利用效率以及生理生化等方面的性别间差异。主要研究结果如下: 1.沙棘雌雄植株对温度升高的响应。 对照条件下，沙棘雌雄植株很多生理生态指标均没有显著差异，如根生物量积累、茎生物量积累、根瘤生物量积累、总生物量积累、根茎比、比根长等。增温显著降低了沙棘雌雄植株的高生长速率，沙棘雌雄植株在生长形态、生物量积累、气体交换、用水效率等方面表现出显著的性别间差异。此外，在增温条件下，雄株在净光合速率、生物量、根茎比、光合氮利用效率等均高于雌株。与雄株相比，雌株表现出更多的生长抑制，生物量下降更多，气体交换受到更大程度的抑制，这说明增温对沙棘雌株的生长发育具有较大的负面影响。 2.沙棘雌雄植株对CO2浓度升高的响应。 大气CO2浓度升高，沙棘雌雄植株在高生长速率、净光合速率以及生物量累积均显著增加，CO2浓度升高对雄株的生长发育和生理生态过程表现出更大的生长促进作用。在CO2浓度升高条件下，沙棘雌雄植株的净光合速率分别比对照条件增加了12％，27％;除此之外，在大气CO2浓度升高条件下，雄株在高生长速率、生物量累积、比根长、Fv/Fm均高于雌株。 3.沙棘雌雄植株对温度与CO2浓度两因子交互作用的响应。 在温度和CO2浓度同时升高条件下，雌雄植株的一些生理生化指标表现出比单独增温和单独CO2浓度升高条件下更大的差异，如根瘤生物量积累、根茎比、根瘤氮含量。总体上来说，CO2浓度和温度的交互作用显著促进了沙棘雌雄植株的高生长速率、生物量积累、净光合速率、水分利用效率，其中雄株的高生长速率、生物量积累、净光合速率、根瘤C、N、P含量显著高于雌株，而淀粉累积量显著低于雌株。研究结果表明CO2浓度升高缓解了增温对沙棘雌雄植株生长的负效应。