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为探究环境和生理因素对叶片水同位素组成（δ18OL、δ2HL）及富集（Δ18OL、Δ2HL）变化的影响，研究人员对 4 种树种展开为期两年的研究。结果表明气温对其影响关键，该研究有助于理解植物 - 环境相互作用和生态系统水通量。
在大自然的奇妙世界里，树叶就像一个个神秘的 “小瓶子”，储存着关于植物自身以及周围环境的诸多秘密。树叶中的水分同位素，如同隐藏在其中的独特 “密码”，蕴含着植物生态生理、水分关系以及生态系统水通量等重要信息，还能帮助人们重建过去的气候，预测叶片温度。然而，这些 “密码” 的变化受到诸多因素的影响，其中气温和气孔导度被认为是关键因素，但它们之间的关系却十分复杂，在不同研究中呈现出正相关、负相关或无显著相关的矛盾情况，这让科学家们困惑不已。而且，对于不同植物的水分吸收策略与叶片水同位素富集变化模式之间的关系，我们了解得也非常有限。为了破解这些谜团，来自国内的研究人员开启了一项意义重大的研究之旅。
研究人员选择了中国西南湿润亚热带地区作为研究场地，这里气候湿润，雨水丰富。在这个研究区域内，研究人员挑选了 4 种具有不同叶片形态（阔叶与鳞片状 / 针状）和土壤水分吸收模式（浅层与深层吸水深度）的常绿树种，进行了为期两年的观察研究。研究人员每月测量叶片和木质部的含水量，以此评估植物的水分状态；同时还测定了叶片整体的 δ18O（δ18Obulk leaf）以及相对于源水的富集量（Δ18Obulk leaf），将其作为衡量时间积分气孔导度的指标。他们主要想解决两个关键问题：一是找出影响叶片水同位素富集季节性变化的关键气象因素，并探究气孔对植物水分通量的调节作用；二是考察叶片水同位素富集信号是否会在年内尺度上烙印在叶片有机物的同位素组成中。
在研究过程中，研究人员运用了多种技术方法。首先，对气象参数进行了精确监测，详细记录了两年内的总降水量、月平均温度（T）、相对湿度（RH）和水汽压亏缺（VPD）等数据。其次，采集并分析了叶片和木质部的样本，测定其中的水分含量、氧同位素和氢同位素组成等。通过这些数据，深入研究环境因素与植物生理特征之间的关系。
研究结果主要从以下几个方面展开：
- 气象参数与同位素富集的关系：研究期间，总降水量达 2571mm，月平均 T 在 5.5 - 29.1°C 之间，RH 在 70 - 90% 之间，VPD 在 0.13 - 1.57kPa 之间。研究发现，4 种目标树种的叶片水氧和氢同位素组成及富集呈现出高度一致的季节性波动，这表明环境因素对这些变量有着强烈的控制作用。在季节性尺度上，Δ18OL、Δ2HL以及 δ18Obulk leaf/Δ18Obulk leaf与环境温度（T）、相对湿度（RH）或叶水含量（LWC）紧密耦合。这意味着气温升高时，气孔导度和蒸腾作用增强，使得叶片水同位素富集减少，符合预期效果。
- 叶片形态和水分吸收模式的影响：尽管不同树种的叶片形态差异较大，但在叶片水同位素组成和富集方面并未产生显著的物种特异性影响。不过，水分吸收模式会对环境温度与叶片水同位素富集的关系产生轻微影响。这说明叶片形态在这方面的影响相对较小，而水分吸收模式虽然有影响，但程度也较为有限。
- 叶片干物质氧同位素数据的验证：叶片干物质氧同位素数据进一步证实，随着环境气温和叶水含量的增加，不同物种的时间积分气孔导度和蒸腾作用普遍增加。这从另一个角度为研究结论提供了有力支持，表明树木在高环境温度和高土壤水分可用性的条件下，确实能够通过增强气孔导度和蒸腾作用来实现叶片的有效散热。
研究结论表明，在湿润亚热带气候下，环境温度变化时，气孔对植物水分通量的调节在调节 4 种不同树种叶片水氧和氢同位素富集的季节性变化中起着关键作用。丰富的土壤水分、较低的大气蒸发需求和较高的叶水含量，都有助于在较高环境温度（和较高相对湿度）下促进气孔导度和蒸腾作用的增强。这项研究意义重大，它揭示了植物在特定气候条件下对环境变化的响应机制，有助于人们更好地理解植物 - 环境相互作用，为预测植物和森林对气候变化的响应提供了重要依据，也为研究生态系统水通量提供了新的视角。该研究成果发表在《Agricultural and Forest Meteorology》上，为相关领域的研究提供了重要的参考。
