树冠结构在调节树冠对水分胁迫的传导响应方面起着关键作用

《Plant and Soil》：Stand structure plays a key role in regulating canopy conductance responses to water stress

冠层导度调控机制及环境动态影响研究，基于72个SAPFLUXNET站点数据分析发现土壤含水量（SWC）显著提升最大导度（G_cref）和VPD敏感度（β_VPD），其响应程度受生态系统类型、干旱程度及立木密度调控，环境控制因子存在动态 hierarchy，土壤特性通过养分和水力条件调节，立地结构在干旱胁迫下主导导度响应。

　　

摘要

目的

树冠导度（g_c）调节森林生态系统中的水分、碳和能量通量交换过程。尽管蒸气压亏缺（VPD）和土壤含水量（SWC）是影响g_c的主要因素，但局部环境条件（如林分结构、气候条件和土壤性质）如何共同影响g_c对日尺度上VPD和SWC》短期变化的响应，目前仍缺乏充分的量化研究。

方法

本研究利用SAPFLUXNET数据库中72个具有环境梯度的样点的树液流动数据，计算了整株树的g_c值，并分析了SWC对最大g_c（G_cref）以及g_c对VPD的敏感性（β_VPD）的影响。此外，我们还探讨了这些参数如何受到局部林分结构、气候条件和土壤性质的影响。

结果

研究结果表明，G_cref和β_VPD均随SWC显著增加，且这种变化的程度因生态系统类型、干旱程度和林分密度而异。更重要的是，我们发现存在一个动态的环境控制层次结构：在干旱期间，降水是主要的气候驱动因素；而在湿润期间，温度的影响更为显著。土壤性质通过影响养分可用性和土壤水力条件来调节g_c。在土壤水分受限的情况下，林分结构成为g_c的主要调节因子，其解释能力超过了气候变量。

结论

这些发现强调了将林分结构特征纳入模型对于准确模拟g_c以及预测生态系统对土壤和大气干旱的响应至关重要。我们的研究为在气候变化条件下改进森林管理策略提供了机制基础。