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CO2-FACE（Free  Air  CO2  Enrichment ）即在近地面空气中增加 CO2）浓度。FACE系统是一个模拟未来CO2 增加的微域生态环境。根据冠层CO2  浓度测定结果，由控制系统实时调节FACE圈层内的CO2  浓度，使之保持在高于对照的设定浓度值（已经建立的FACE系统设定的CO2）浓度高于对照200ppmv)。

FACE系统的主要优点在于它是一个开放体系,避免了过去常用的密闭和半密闭CO2施加实验对植物周围环境的干扰。以往的实验,特别是温室和人工气候室内的实验在辐射强度、温度和湿度以及昼夜温差等方面与自然环境差异很大。采用FACE系统的室外实验与以前常用的室内盆栽实验不同,对植物根系的生长没有盆栽体积的限制,而且其提供的植物材料数远大于室内实验,可以同时进行植物生理、生态以及生化等多方面的比较研究[8]。FACE系统研究植物对高浓度CO2的响应和适应,能更真实地模拟未来植物对高CO2浓度的响应和适应情况,有利于揭示其适应的分子机理。

1、植物对开放式CO2浓度增高的响应与适应研究研究CO2浓度对植物光合作用及其生理、生化过程的影响。

2、陆地生态系统对大气CO2浓度增加的响应与适应研究大气中的碳通过光合作用和呼吸作用进入生态系统,因此大气CO2浓度的升高会对生态系统产生重要的影响。

(1)使用FACE系统,增加的CO2和其他的微量气体能够稳定地保持在21世纪中期时的CO2浓度水平(假设值)。如果达到这个目的,需要在由高度至少在20m的放气塑料管围成的直径在15~30m的范围内自然气流没有显著的变化;

(2)采样地面积过大将大大减小甚至排除了植被的边缘效应(正常情况下是存在的),这也是在研究过程中需要解决的重要问题。解决了上述问题,从FACE得到的野外观测数据就可以很准确地描述21世纪中期大气化学成分的变化情况。有了数百平方米的实验样地,就有条件为大批研究团队回答生态系统水平上的问题提供便利,因此也能为多学科、生态系统尺度上研究气候变化对陆地生态系统的影响提供平台。