在干旱的條件下，植物為防止水分過分散失會關閉氣孔，從而使光合作用減小。理論上，當干旱達到一定程度時，植物碳收支將失衡(光合固定的碳< 呼吸釋放的碳);在高溫下，由于較高的呼吸速率，植物可能在較弱的水分脅迫下碳平衡即出現失衡。光合與呼吸作用對環境變化的響應在葉片尺度研究較多，而整株植物尺度上的碳平衡對植物碳收支則更具意義，可其研究則不多見。
中科院西雙版納熱帶植物園全球變化研究組博士研究生趙俊斌在赴德國馬克斯普朗克生物地球化學研究所(Max Planck Institute for Biogeochemistry)學習交流期間，在德方導師Henrik Hartmann博士和Susan Trumbore教授的指導下，對北方白雪松(Thuja occidentalis L.)幼樹在干旱和高溫條件下碳平衡的變化進行了觀測、研究，首次提出并觀測到了整株植物的碳補償點(whole-plant carbon compensation point)。
研究結果顯示：干旱主要通過對光合作用(而非呼吸作用)的抑制而對植物的碳平衡產生影響;在高溫的影響下(35℃)，由于較高的呼吸速率以及較早關閉的氣孔，使得整株植物在輕度干旱的條件下即達到碳補償點(光合固定的碳=呼吸釋放的碳)，而該干旱程度甚至未對生長于較低溫度下(15、25℃)的植物造成任何的脅迫。本研究證明了干旱對植物碳平衡的作用受溫度的影響很大，且在高溫的條件下，干旱造成植物“碳饑餓”的可能性更大。在全球變暖和干旱的背景下，該結果對植物碳平衡以及干旱導致植物死亡的機理的研究有重要意義。
相關研究結果以High temperature causes negative whole-plant carbon balance under mild drought為題在植物學期刊New Phytologist上發表。
該研究得到了德國馬普學會和國家自然科學基金委資助。
進行試驗的植物和裝置
不同溫度下植物光合、呼吸速率以及碳平衡對干旱的響應
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