大家好,我是《科學美國人》播客編輯史蒂夫·米爾斯基
《出汗的樹》 作者:雅絲敏·塞普拉科魯
最近,澳大利亞部分地區的夏季溫度高到足以融化柏油馬路 。由于全球變暖的加速和氣候事件的加劇,許多植物可能無法應對 。但當其他基本過程逐漸減少時,至少一種桉樹能以不斷“出汗”的方式來忍受極端高溫 。
植物將陽光轉化為養分或進行光合作用時,它們會通過葉子上的氣孔吸收二氧化碳 。這些氣孔還通過蒸騰作用釋放水分,蒸騰作用使養分在植物體內循環,并通過蒸發幫助植物降溫 。但是,目前除了知道高溫會令光合作用大幅減少之外,大多數現有植物模型認為,高溫也應該能降低蒸騰作用,使樹木處于致命過熱的危險之中 。由于科學家很難控制和改變樹木在自然環境中的狀況,因此現在人們對個體物種如何應對高溫知之甚少 。
紐約州立大學環境科學與林業學的生態學家約翰·德雷克和同事,在澳大利亞里士滿可控制溫度的大型塑料艙中種植了12棵帕拉瑪赤桉樹,即帕拉瑪桉樹,并將這些桉樹與周圍的森林環境隔離一年 。其中6棵樹種植在周圍溫度與環境溫度一致的地區,另外6棵樹種植在周圍溫度比環境溫度高3攝氏度的地區 。研究人員將所有12棵樹的表土水分阻擋了一個月,以模擬輕度干旱期,然后誘發為期4天的“極端”熱浪:他們將3個常溫艙和3個高溫艙的最高溫度升至44攝氏度 。
在面對人工熱浪的樹木中,光合作用幾乎停滯 。而令研究人員吃驚的是,這些樹木仍繼續以接近正常的水平在蒸騰,有效降低自身及周圍環境的溫度 。高溫艙樹木應對熱浪的表現與其他艙一樣出色,熱浪結束之后,高溫艙的光合作用率恢復到正常水平 。
德雷克和同事將研究結果發表在《全球變化·生物學》今年2月刊上 。
研究人員認為,即使在沒有光合作用的情況下,帕拉瑪赤桉樹也能有效排汗,這是因為它們尤為擅長吸收土壤深處的水分 。但是如果熱浪和嚴重干旱同時來襲,地下水枯竭,那這些樹木可能就沒那么幸運了 。德雷克希望對北美常見樹木做類似試驗 。
以上是雅絲敏·塞普拉科魯發表的文章《出汗的樹》 。
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