CO2-FACE（Free  Air  CO2  Enrichment ）即在近地面空氣中增加 CO2）濃度。FACE系統(tǒng)是一個(gè)模擬未來CO2 增加的微域生態(tài)環(huán)境。根據(jù)冠層CO2  濃度測(cè)定結(jié)果，由控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)FACE圈層內(nèi)的CO2  濃度，使之保持在高于對(duì)照的設(shè)定濃度值（已經(jīng)建立的FACE系統(tǒng)設(shè)定的CO2）濃度高于對(duì)照200ppmv)。

FACE系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于它是一個(gè)開放體系,避免了過去常用的密閉和半密閉CO2施加實(shí)驗(yàn)對(duì)植物周圍環(huán)境的干擾。以往的實(shí)驗(yàn),特別是溫室和人工氣候室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)在輻射強(qiáng)度、溫度和濕度以及晝夜溫差等方面與自然環(huán)境差異很大。采用FACE系統(tǒng)的室外實(shí)驗(yàn)與以前常用的室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)不同,對(duì)植物根系的生長(zhǎng)沒有盆栽體積的限制,而且其提供的植物材料數(shù)遠(yuǎn)大于室內(nèi)實(shí)驗(yàn),可以同時(shí)進(jìn)行植物生理、生態(tài)以及生化等多方面的比較研究[8]。FACE系統(tǒng)研究植物對(duì)高濃度CO2的響應(yīng)和適應(yīng),能更真實(shí)地模擬未來植物對(duì)高CO2濃度的響應(yīng)和適應(yīng)情況,有利于揭示其適應(yīng)的分子機(jī)理。

研究領(lǐng)域

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

2、陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)大氣CO2濃度增加的響應(yīng)與適應(yīng)研究大氣中的碳通過光合作用和呼吸作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),因此大氣CO2濃度的升高會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響。

(1)使用FACE系統(tǒng),增加的CO2和其他的微量氣體能夠穩(wěn)定地保持在21世紀(jì)中期時(shí)的CO2濃度水平(假設(shè)值)。如果達(dá)到這個(gè)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(nèi)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(yīng)(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(cè)數(shù)據(jù)就可以很準(zhǔn)確地描述21世紀(jì)中期大氣化學(xué)成分的變化情況。有了數(shù)百平方米的實(shí)驗(yàn)樣地,就有條件為大批研究團(tuán)隊(duì)回答生態(tài)系統(tǒng)水平上的問題提供便利,因此也能為多學(xué)科、生態(tài)系統(tǒng)尺度上研究氣候變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響提供平臺(tái)。

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