《Nature Plants》2016 年第二卷發表了 Sharon B.Gray 博士及 Andrew D.B.Leakey 教授等 8 年的研究成果，認為氣候變化 CO2 升高對作物的增產效益將被干旱所抵消。CO2 等溫室氣體的不斷升高，將導致溫度升高和干旱等氣候變化。科學界曾普遍預測，CO2 升高的增產效益將抵消干旱導致的作物降產。美國 Andrew Leakey 教授領導的研究團隊經過 8 年的實驗研究，結果表明，CO2 升高的增產效益并不能抵消干旱帶來的作物減產，相反，CO2 升高對作物的增產效益將被干旱所抵消——甚至絕產，這突出體現了全球氣候變化對糧食主產區的負面影響！

Leakey 教授等利用 BTC-100 微根窗根系觀測、土壤水分剖面監測、光合作用測量及 FACECO2 升高裝置等儀器技術，在大田內全面監測作物（大豆）在 CO2 升高、干旱脅迫條件下，土壤剖面水分狀況、作物地下根系（細根）及根瘤生長、地上葉面積、光合作用、氣孔導度、冠層溫度等參數指標，證明以前普遍認為的 CO2 升高可以保持土壤中水分、增加作物產量并抵消干旱脅迫作用，都是片面的甚至是錯誤的；隨著氣候變化導致的溫度升高、干旱程度的增大及極端氣候天氣，全球變化的負面影響將波及到全球糧食主產區，人類迫切需要找到適應性對策。

地下生態觀測：地下觀測微根管和土壤水分測管相鄰，兩者相對作物行具有相同的分布和位置。利用 BTC-100 視頻顯微鏡和 BTC I-CAP 圖像采集系統（Bartz Technology Corp.），沿微根管的上表面進行圖像采集，每兩周一次，每根管每次以 1.3 cm 的深度間距采集共計80 張圖像。用根系分析軟件分析根長和直徑，結合土壤面積和深度，計算獲得根長密度 RLD（root length density，單位土壤體積細根長度，單位為cm／cm3 ），并對根瘤進行自動識別和計數。

2009-2011(3 年)生長季節不同日期 DOY（days of year）不同土壤深度大豆根長密度 RLD（cm/cm3）。虛線與空心圓圈是指在環境 CO2、對照降雨量條件下（AC-CP），虛線與空心方塊指環境 CO2、干旱脅迫條件下（AC-RP），實線與灰色實心圓圈指 CO2 升高、對照降雨量條件下（EC-CP），實線與實心灰色方塊指 CO2 升高、干旱脅迫條件下（EC－RP）

研究團隊在野外工作

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