近日，我院宋欣教授课题组在国际农林科学领域权威期刊《Agricultural and Forest Meteorology》（中科院分区一区TOP）发表题为“Global patterns and biophysical drivers of the contribution of nocturnal to daily sap flow in woody plants”的研究论文（doi.org/10.1016/j.agrformet.2026.111057）。该研究首次在全球尺度上系统评估了木本植物夜间水分消耗动态、地理格局及其驱动机制。

植物生理学传统观点认为，植物仅在白天气孔开放时段消耗水分，而在夜晚黑暗条件下，由于气孔关闭，植物几乎不吸收或消耗水分。然而，近年来的研究表明，木本植物普遍存在较为显著的夜间用水现象，且该现象已被证实在缓解植物水分胁迫、维持植株水力安全以及支撑其正常生理功能等方面发挥着不可替代的重要作用。

茎干液流（xylem sap flow）作为反映植物体内水分运输通量的核心指标，不仅常被用作衡量植物水分消耗程度的关键表征，还能较好反映体内水分的储存与再分配动态。相应地，夜晚非光合时段发生的液流通量（即夜间液流）不仅可以用来指示植物夜间水分消耗的状况，还能在一定程度上表征植物水力系统针对白天水分亏缺而启动的生理恢复能力与适应策略。因此，夜间液流在维持植物水力安全与生理稳态中的重要性日益得到研究人员的重视。然而，尽管当前在单个站点水平已开展了大量针对植物茎干液流通量的全天候、原位、连续观测试验，积累了较为丰富的基础数据，但夜间液流在全球尺度上的变化格局、空间分异特征及其控制机制，仍缺乏系统而深入的梳理与研究，-- 这也成为当前植物水分生理生态学领域亟待解决的关键科学问题之一。

宋欣教授课题组依托全球树干液流观测网络SAPFLUXNET，整合分析了来自全球121个观测站点的长期监测数据。结果表明：1）木本植物夜间液流对全天总液流的平均贡献比例（Q_n%）为12.6%，在空间分布上，Q_n%随纬度呈显著“倒U型”格局，即中纬度地区较高，低纬度和高纬度地区相对较低（图1）；2）不同植物功能类群之间的Q_n%存在显著差异，其中裸子植物显著高于被子植物；3）在生物群落尺度上，荒漠生态系统的Q_n%最高，而热带和寒带森林生态系统的Q_n%相对较低。

图1 跨纬度梯度下夜间液流相对于每日总液流的百分比

研究进一步发现，全球尺度上夜间液流主要用于补充植物白天蒸腾造成的茎干水分亏缺，该部分占比高达82%。随着气候干燥度的升高，夜间液流及其组分对全天总液流的贡献呈现显著增加趋势；这一结果预示着在未来干旱加剧情景下，木本植物的夜间用水行为可能会更加活跃。此外，研究还识别出两个此前较少被学界关注的重要控制因素——物种差异和夜晚时长（图2），这意味着植物夜间用水过程既受环境条件的调控，也受生物学特性的制约。

图2 基于最优混合效应模型的环境和生物因素对Q_n%方差的相对贡献

综上，该研究从全球宏观视角深化了对植物夜间水分利用策略的认知，同时为提升生态水文模型的模拟精度以及植物对气候变化响应与适应的预测能力提供了重要的科学支撑。

深圳大学生命与海洋科学学院博士后戴军杰为论文的第一作者，宋欣教授为通讯作者。南方海洋科学与工程广东省实验室博士后汤显辉以及兰州大学林雯副教授参与了该研究。本研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、中国博士后基金等项目的资助。