生物行移动版

在干旱条件下，植物为防止水分过分散失会关闭气孔，从而使光合作用减弱。理论上，当干旱达到一定程度时，植物碳收支将失衡（光合固定的碳小于呼吸释放的碳）；在高温下，由于呼吸速率较高，植物可能在较弱的水分胁迫下即出现碳平衡失衡。光合与呼吸作用对环境变化的响应在叶片尺度研究较多，而整株植物尺度上的碳平衡对植物碳收支更具意义，但相关研究较少。

中国科学院西双版纳热带植物园全球变化研究组博士研究生赵俊斌在赴德国马克斯普朗克生物地球化学研究所学习交流期间，在德方导师Henrik Hartmann博士和Susan Trumbore教授的指导下，对北方白雪松（Thuja occidentalis L.）幼树在干旱和高温条件下碳平衡的变化进行了观测研究，首次提出并观测到了整株植物的碳补偿点（whole-plant carbon compensation point）。

研究结果显示：干旱主要通过抑制光合作用（而非呼吸作用）影响植物的碳平衡；在高温（35℃）影响下，由于呼吸速率较高以及气孔较早关闭，整株植物在轻度干旱条件下即达到碳补偿点（光合固定的碳等于呼吸释放的碳），而该干旱程度甚至未对生长于较低温度（15℃、25℃）下的植物造成任何胁迫。本研究证明了干旱对植物碳平衡的作用受温度影响很大，且在高温条件下，干旱造成植物“碳饥饿”的可能性更大。在全球变暖和干旱背景下，该结果对植物碳平衡以及干旱导致植物死亡的机理研究具有重要意义。

相关研究结果以“High temperature causes negative whole-plant carbon balance under mild drought”为题在植物学期刊New Phytologist上发表。

该研究得到了德国马普学会和国家自然科学基金委资助。