首先，啥是樹干呼吸呢？所謂樹干呼吸，通常是指樹木莖干新陳代謝過程中產(chǎn)生的CO2通過樹皮表面釋放到大氣中的部分。有研究表明，這個(gè)組分能占到樹木自養(yǎng)呼吸的15%~45%，是森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡中的重要組分。既然它這么重要，相關(guān)的研究也就比較多了。大家在測量它的過程中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)有意思的現(xiàn)象，就是這個(gè)樹干呼吸，會隨著莖干變粗而減弱。那么，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？
福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院的范海蘭副教授等幾位學(xué)者，就這個(gè)問題開展了深入研究。發(fā)現(xiàn)樹體呼吸作用產(chǎn)生的CO2，可分為兩部分，一部分是樹干呼吸，另一部分則溶解在植物莖流中，隨植物蒸騰作用向上運(yùn)輸。他們首次采用“物質(zhì)平衡”的方法，研究了從16-60cm不同粗細(xì)的的鵝掌楸。他們發(fā)現(xiàn)，樹干呼吸在樹體總呼吸中的比重會隨著莖干直徑增加而線性下降，溶解在植物莖流中的組分則整好相反。
圖1 The ratio of 24-h total stem internal flux of CO2 to 24-h total stem efflux of CO2
((FT + ΔS)/EA) as a function of Dstem
在最細(xì)的樹中，樹干呼吸可占總呼吸比例的86%；而在最粗的樹中，這一值可下降到46%。這意味著，隨著樹體莖干變粗，會有更多的CO2溶解在植物莖流中。結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，雖然不同粗細(xì)莖干的樹干呼吸不同，但它們都有相同的樹體呼吸總速率，這就能解釋文章開頭中提出的問題了。
在上述研究中，植物莖流測量采用的是插針式植物莖流計(jì)TDP（圖2），它利用Granier熱擴(kuò)散原理測量植物莖干莖流速度，特別適用于莖干較粗的高大喬木。想進(jìn)一步了解TDP詳情，請點(diǎn)擊這里。
參考文獻(xiàn)：
Fan H, McGuire M A, Teskey R O. Effects of stem size on stem respiration and its flux components in yellow-poplar (Liriodendron tulipifera L.) trees[J]. Tree Physiology, 2017: 1-10.