智利柏应对气候干旱的生理机制：基于稳定同位素与生长分析的生存策略研究

《Trees》：Physiological response of Austrocedrus chilensis (Cupressaceae) to climatic drought: a stable isotope and growth perspective

本研究针对气候变化加剧干旱威胁森林生态系统的严峻问题，由研究人员开展了关于南美长寿针叶树种智利柏（Austrocedrus chilensis）干旱适应策略的主题研究。通过构建首个树轮纤维素稳定碳同位素（δ13C）年表，揭示了该树种通过调节气孔开闭提升内在水分利用效率（iWUE）以应对干旱，但代价是碳同化与生长受限，为干旱区森林保护提供了关键科学依据。

　　

气候变化及其相关事件（例如干旱）正给生态系统带来越来越大的压力。森林提供了不可或缺的生态、经济和社会功能，因此其恢复力成为一个关键问题。在南美洲，温带安第斯森林是智利柏（Austrocedrus chilensis）的家园，它是该地区寿命最长的针叶树之一，对气候条件的变化高度敏感。尽管它是巴塔哥尼亚地区最耐旱的物种之一，但多项研究报告称近几十年来出现了与干旱事件相关的森林衰退。鉴于预测表明该地区的干旱将日益频繁和严重，了解该物种的适应策略对于制定有效的管理和保护策略以维持生态系统功能至关重要。

为了探究这些策略，研究人员首次利用智利柏的纤维素建立了稳定碳同位素（δ¹³C）年表。他们采集了来自阿根廷境内该物种分布区较干旱边缘的两个地点的样本，建立了时间跨度为1818年至2018年的年度分辨率记录。基于δ¹³C，研究人员推导出了碳同位素判别（Δ¹³C）、内在水分利用效率（iWUE）和细胞内二氧化碳浓度（C_i）的估计值。此外，还根据树木年轮宽度数据建立了胸高断面积增量（BAI）年表。所得的年表既反映了环境条件，也体现了特定地点的干扰历史。

研究结果表明，iWUE和C_i呈现增加趋势，而生长则减弱，这种现象在二十世纪下半叶之后尤为明显。这些趋势表明，智利柏主要通过气孔调节来应对干旱，以提高水分利用效率（iWUE），但这是以牺牲碳同化和生长为代价的。