亚热带常见树种光合与呼吸作用对适度增温的差异性响应及其碳汇意义

亚热带森林对全球碳库至关重要，但其树种对气候变暖的响应机制尚不明确。来自中国的研究人员通过开顶式增温装置(OTCs)对四种亚热带树种(Schima superba等)开展两年实验，发现S. superba等三树种光合速率、气孔导度显著提升，而Castanopsis hystrix则表现抑制。研究揭示PSII效率(Fv/Fm)普遍降低，证实树种特异性生理可塑性是预测森林碳动态的关键。

　　

亚热带森林作为全球碳库的核心组成部分，其树种应对气候变暖的适应性策略直接关乎碳封存潜力。一项在中国南方开展的创新性研究，通过开顶式生长室(Open-top chambers, OTCs)将环境温度精准提升1.5±0.5°C，持续监测了红锥(Schima superba)、羽叶红豆(Ormosia pinnata)、马尾松(Pinus massoniana)和红椎(Castanopsis hystrix)等四种典型树种的生理响应。

令人惊讶的是，前三种树种展现出卓越的生理可塑性——光合速率飙升、气孔导度提升，叶片面积和生物量显著增加，仿佛被施了"生长加速魔法"。而红椎却像遭遇"高温封印"，气体交换和生长指标全面下滑，这种南辕北辙的响应模式揭示了不同树种应对变暖的进化策略差异。所有研究对象都出现了光系统II最大量子产量(F_v/F_m)下降的"光抑制现象"，黎明前和正午水势更趋负值，犹如在进行一场艰难的"水分平衡走钢丝"表演。

研究团队发现，气孔密度和比叶面积等结构特征与生理功能改善存在显著正相关，这些"微观建筑特征"可能是树种气候适应力的密码。该成果为预测森林碳循环提供了关键参数，提示未来森林管理需重视"因种施策"——具有高生理可塑性的物种可能成为气候变暖下的"赢家"，而适应力有限的物种则需要特殊保护。这些发现就像为亚热带森林安装了一台"气候响应预测仪"，为全球变化生物学研究提供了重要案例。