大气中二氧化碳（CO₂）的含量，在目前为384 ppm的水平上，正以每年约1.5 ppm的速度增长着。为预测这种增加将对地球气候变化和植物生长所产生的影响，正进行着许多工作。然而在本期《自然》617页上，伍德沃德（Wood-Ward）报导了令人吃惊的研究结果。他通过对保存了200年的植物标本进行的组织解剖研究发现；生长在英国中部几种树叶中的气孔密度（单位叶面积上的气孔数）在过去的200年里，逐渐减少了约40%。这就提出了一个值得环境学家、生物学家和古气候学家们深思的重要问题。

植物叶中的气孔，维持一个进行光合作用及生长需要的CO₂和由湿叶内部不可避免的水分散失之间的适当平衡；气孔周围的细胞对光、湿度、温度和CO₂浓度产生回应，保持着得到的CO₂和散失的水分之间的最佳交换状态。许多实验说明，这种交换速度（水利用效率）能因CO₂含量的升高而增加，这对过去和将来大气中的植物生长，可能具有深远意义。不同植物或不同条件下生长的同种植物之间，叶中的气孔密度是不同的。惊人的是，伍德沃德通过对在广泛条件下栽培的植物标本的观察分析，已能够毫不含糊地识别出了明显减少了的气孔密度，他把造成减少的原因，归结于过去200年中CO₂提高了60 ppm。除此之外，在工业社会前生长的植物，水的利用率仅为在目前大气中生长植物的一半。

这些结果非常新奇，因为以前的大量实验工作，一般都是直接针对着将来植物在大气中的生长问题所进行的（随着CO₂浓度加大），而很少考虑到气孔密度的变化。结合以前的研究，重点强调了全球CO₂的升高，已经对生物圈产生了巨大影响。伍德沃德从亚利桑那大学对树环进行的研究结果中，看到了可比较的结果：弗里特茨（Fritts）等人，能够测出遍及美国西部的芒松生长速度的增加，是和CO₂浓度的提高紧密相关。因为这些在减小了压力的高位置上生长的树，其光合作用对作为混合空气组分的CO₂的少量增加极为敏感。同时业已发现，在冒纳罗亚山和世界其他地方测出的大气中CO₂含量，因季节变化而增加的幅度，是应答生物圈内CO₂增加的信号。这些观察极为重要，因为在几年、甚至几十年前，当还没能够从一股变化中认识到CO₂对气候的影响时，多数气候学家们就已持有这种观点了。

气候学家们对通过利用较早、温暖时代的气候图所提供的有用信息，对我们可能预测的温暖、高00，世界进行历史模拟深感兴趣。尽管对造成二者关系的原因仍存有争议，但已确知，过去十万年的一些温度波动，关联着大气中CO₂的变化。例如，在冰期（更新期），标准CO₂浓度为200 ppm；而在间冰期则低于40—80 ppm。伍德沃德的研究结果暗示，假如能得到这些遥远时期的叶物质的话，也会看到气孔密度的变化。尽管时代期间地理条件有变化，但仍可以对生长在相同区域气候条件下的植物种进行推测。但是，如果真是因CO₂的变化，引起了水利用率的明显变化的话，那么也将影响到植物种的分布。可在实际上，古气候学家掌握的有关气候变化的证据，并非来自植物种分布的有关信息。

过去200年在水利用率方面，难道其有实质性的变化发生吗？尽管CO₂增加所产生的影响能很容易地在温室内或田围中的小规模上得到证实，可是在户外和大规模上，这种效果要减少许多；必须考虑到几个自然因素：①能量供给和水从叶中散失之间的平衡问题；

②由植被中的蒸发和植被及整个区域上面湿度之间的相互作用；③从叶中蒸发和从地下土中蒸发之间的补偿反馈。答案将揭示，整个地表上作物的生长，将如何应答CO₂的进一步增加。

[Nature，Vol. 327，No. 6123]