人类活动如工业及汽车尾气排放、生物质燃烧等导致全球不同区域的大气气溶胶浓度显著增加。气溶胶浓度上升可同时改变地表辐射、温度和水分条件，从而影响陆地生态系统碳水循环。然而，由于控制试验开展难度较大，野外观察受多种环境因子协同变化影响，气溶胶如何影响植被碳水生理过程的研究仍很有限，限制了对相关机理的认识。

实验室刘玲莉研究组在北京森林生态系统定位研究站开展了长期的野外研究，监测了不同气溶胶天气下树木叶片光合、蒸腾、茎干液流、茎干生长等系列生理指标及相关的环境数据，结合多种统计模型和机器学习方法，在叶片和冠层水平揭示了气溶胶的气候效应对植被碳水过程的影响机理。研究发现，气溶胶浓度升高可显著降低空气水汽压差（VPD），同时减少地表总辐射，两个过程对冠层外部阳生叶片光合作用的影响相互抵消，但均导致蒸腾作用下降，从而提高了阳生叶水分利用效率；同时，气溶胶覆盖下散射辐射明显增加，促进了冠层内部阴生叶片的光合作用，但对其蒸腾作用影响较小，因此提高了阴生叶的水分利用效率。对茎干生长和茎干液流高频监测数据的进一步分析发现，高气溶胶浓度导致茎干液流显著下降，但促进了树木径向生长，从而也提高了树木冠层水平的水分利用效率。本研究结果表明，气溶胶对辐射和空气湿度的影响使得植被光合和蒸腾的响应解耦，从而导致水分利用效率提高。本研究指出，陆地生态系统水分利用效率变化趋势的评估中应综合考虑气溶胶的重要影响。

实验室已毕业博士生王斌为论文第一作者，刘玲莉研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委杰出青年基金和青年基金等项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1111/nph.19877

王斌  浙江大学生命科学学院助理研究员/博士后。主要从事全球变化背景下大气气溶胶污染、气候变化和养分限制对陆地生态系统碳水循环的影响研究。通过原位观测、大尺度通量观测、机器学习和陆面模型较为系统地揭示了大气气溶胶污染对陆地生态系统碳水过程的影响格局及过程机理。相关研究以第一作者身份发表在New Phytologist, Global Biogeochemical Cycles, Agricultural and Forest Meteorology，Journal of Ecology等期刊。主持国家自然科学基金青年项目1项。