高CO₂浓度下优化水分利用效率：关于作物类型、土壤调节和富集方法的Meta分析

CO₂浓度升高（eCO2）显著影响陆地生态系统中的碳-水循环，特别是气体交换和水分利用效率（WUE）。因此，在本研究中，我们基于124项同行评议研究和1474个观测值进行了Meta分析，对各项研究间的统计均值进行定量分析，并探讨了在不同光合途径（C₃和C₄）、四种富集方法和土壤类型下WUE对eCO2的响应，以深入概述这些因素在未来CO₂情景下如何相互作用。主要研究结果表明：(1) 与玉米等C₄作物相比，马铃薯和番茄等C₃作物的WUE增加显著更大，植物水平WUE（WUEₚ）的效应量分别为13.96和7.02，这表明在eCO₂下由于光呼吸减少，C₃作物在水分受限环境中可能更具优势；(2) 土壤类型显著调节WUE响应，其中黏土由于其高持水能力而表现出最高的WUE提升（WUEₚ和产量WUE [WUEᵧ] 的效应量分别为7.87和12.54），而以排水迅速为特征的砂土则表现出有限的改善；(3) 温室和人工气候室研究显示出最高的WUE改善，而能更好地模拟真实环境条件的FACE实验则因环境变异性显示出较小的WUE增幅，这凸显了将受控数据与田间见解相结合的混合方法的必要性，以制定实用的节水农业策略。总的来说，这些发现突出了在CO₂升高条件下制定针对特定作物和土壤的策略以优化WUE的潜力，为可持续农业和气候适应提供了宝贵的见解。• 与玉米（C₄）作物相比，马铃薯和番茄（C3）的WUE增加显著更高。• 土壤类型显著调节WUE响应，尤其是黏土。• 温室和人工气候室研究显示出最高的WUE提升。• 在能更好地模拟真实环境条件的FACE实验中异质性较低。