你知道吗？树木不仅会呼吸，还会根据温度自动调节呼吸强度。这一特性有望到2100年显著降低陆地生态系统24%～46%的碳排放，对缓解气候变化具有重大意义。

　　近日，清华大学地球系统科学系王焓副教授团队联合多国科研人员，提出了基于生态进化最优性（EEO）原则的理论模型，成功解释并预测了树干呼吸的热适应性，并构建了全球植物树干呼吸数据库。相关研究成果已在线发表于Science上。

传统观点颠覆！树干呼吸展现“热适应”能力

　　树干呼吸释放的二氧化碳是陆地生态系统碳排放的重要来源。传统上认为，温度升高会加剧树木呼吸，从而加剧气候变暖。然而，最新研究表明，植物通过热适应机制减弱了呼吸作用对升温的响应。

　　尽管叶片和根系的热适应已有较多研究，但树干是否存在类似现象？其背后的生理机制是什么？这种适应如何影响全球碳循环？这些问题的解答对预测未来气候变化至关重要。

　　王焓团队基于EEO原则，创新性地将树干呼吸与叶片水分供应关联，提出了水分粘滞阻力和蒸腾速率驱动全球树干呼吸时空变异的全新理论模型。

　　该理论预测，环境温度每升高1℃，单位质量的基础呼吸速率下降约10.1%，生长温度下的呼吸速率下降约2.3%。

全球数据库：68站点、近万组数据支撑

　　为验证理论，研究团队构建了全球树干呼吸数据库，涵盖68个野外站点、187个物种的8782组观测数据。

野外采样中，王焓和博士生张瀚对树干呼吸进行现场测定。

　　观测结果显示，全球范围内，树干呼吸速率的热敏感性与理论预测值高度吻合，证实了模型的可靠性。

　　通过季节性观测和温室增温实验，团队在个体层面验证了树干呼吸的热适应现象，所有实测结果与预测值一致。

未来展望：至2100年或降低1/3碳排放

　　研究团队评估了树干呼吸热适应对全球碳通量的影响。结果显示，当前全球树干呼吸年碳排放量相当于人为排放的2～3倍。考虑热适应机制，至2100年，树干呼吸预测值将降低24%～46%。

　　这一发现表明，现有地球系统模型可能因忽略树干呼吸热适应而高估气候-碳正反馈效应，为修正全球碳预算和气候预测提供了关键基础。

全球树干呼吸模拟与预测

　　未来，团队将深入探究土壤水、二氧化碳浓度等环境因子及植物水力特征的影响，整合EEO理论框架和树干呼吸热适应特性到地球系统模型中。

　　这些工作将提升全球碳循环模拟的准确性，助力气候治理。论文第一作者为张瀚，通讯作者为王焓副教授。

（文章来源：上观新闻）

关键词：气候变化、树干呼吸、热适应、碳循环