水汽壓差升高對熱帶季節雨林紅椿徑向生長的影響

　　熱帶森林貢獻了全球約1/4的陸地碳庫和1/3的初級生產力。研究熱帶森林樹木生長對環境變化的響應，對于模擬和預測全球碳循環動態頗為重要。受全球氣候變暖的影響，熱帶地區的大氣水汽壓差（VPD）普遍升高，可能對樹木的徑向生長造成不利影響。既往研究將VPD升高導致的樹木生長下降歸因于光合碳同化能力的降低（源限制），而忽略了環境條件（特別是水分狀況）對樹木形成層活動和木質部發育的限制作用（匯限制）。熱帶地區VPD的升高如何調節樹木形成層的膨壓動態，進而影響樹木的徑向生長過程，知之甚少。

　　中國科學院西雙版納熱帶植物園樹木年輪與環境演變研究組對西雙版納熱帶季節雨林樹種紅椿（Toona ciliata）的徑向生長、樹干液流和葉片水勢等進行了持續觀測，并與瑞士巴塞爾大學、荷蘭瓦赫寧根大學和比利時根特大學的科研人員合作，結合氣象數據、土壤含水量和樹型參數，利用膨壓驅動生長模型（Turgor-driven growth model），模擬了熱帶樹種紅椿的樹干形成層膨壓和徑向木質部生長的日動態和季節變化，分析了冠層導度和氣孔調節能力對VPD變化的響應。結果表明：基于樹干液流的膨壓生長模型可很好地模擬紅椿樹干形成層的膨壓變化和徑向生長日動態和季節變化；紅椿的徑向生長主要發生在夜間，夜間形成層細胞膨壓恢復的水平直接影響木質部細胞的生長和擴大過程（匯限制）；紅椿形成層的夜間膨壓與前一天正午的VPD呈顯著負相關，即白天較高的VPD和冠層導度降低了夜間膨壓的恢復水平，從而限制了翌日凌晨階段的細胞擴大和生長，這或與紅椿相對較弱的氣孔調節能力有關。