WikiEdge:ArXiv-2409.09765

• 標題：On the mechanism of thermal self-regulation of trees: a kind of homeothermic observation
• 中文標題：關於樹木熱自我調節機制的研究：一種恆溫觀察
• 發佈日期：2024-09-15 15:23:29+00:00
• 作者：Jean-Baptiste Boulé, Jean de Bremond d'Ars, Vincent Courtillot, Marc Gèze, Dominique Gibert, Jean-Louis Le Mouël, Fernando Lopes, Alexis Maineult, Pierpaolo Zuddas
• 分類：physics.bio-ph, physics.geo-ph
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2409.09765v1

摘要：毫無疑問，全球各地的地表溫度差異很大，無論時間尺度或潛在原因如何。自1850年以來，我們觀察到全球地表溫度異常的平均增加為1.2$^{\circ}$，中位數增加為0.7$^{\circ}$：這個總體差異掩蓋了顯著的區域差異。現在，近60%的世界人口居住在城市地區，儘管植被在調節熱環境（例如通過樹冠提供的遮蔭）中起着重要作用，但這些地區的植被覆蓋已經顯著減少。在巴黎的一片樹林（法國）對樹木進行連續的電氣和熱測量，顯示並量化了樹冠並非是防止熱浪的唯一保護者；我們還必須考慮樹幹的作用。很明顯，這些樹幹可能通過調節地下水的吸收（其地熱穩定性在僅一米深的地方就得到了很好的證實）來自我調節。這個定量觀察在我們的城市規劃中不應被忽視。

問題與動機

作者面對的研究問題包括：

• 全球表面溫度變化對樹木生長環境的影響：研究探討了全球表面溫度自1850年以來平均上升1.2℃，中位數上升0.7℃對樹木生長環境的影響，以及這種溫度變化在不同地區的差異性。
• 城市化對植被覆蓋和樹木熱環境調節功能的影響：分析了城市地區植被覆蓋減少對樹木調節熱環境功能的影響，尤其是在城市熱島效應下樹木的作用。
• 樹木自身熱調節機制的探索：研究了樹木，特別是樹幹部分，如何通過可能調節地下水的吸收來實現熱自我調節。
• 樹木熱調節對城市規劃的意義：討論了樹木熱調節功能的發現對於城市規劃和城市綠化的潛在影響和重要性。

背景介紹

這篇文獻的背景主要集中在以下幾個方面：

1. 全球表面溫度變化：
   • 從1850年以來，全球表面溫度異常平均上升了1.2°C，中位數上升了0.7°C，這表明不同地區存在顯著的區域差異。
   • 隨着全球近60%的人口居住在城市地區，植被覆蓋顯著減少，而植被在調節熱環境中扮演着重要角色，例如通過樹冠提供的遮蔭。
2. 樹木在城市熱環境中的作用：
   • 樹木的樹冠和樹幹在抵禦熱浪中的作用被量化，表明樹木可能通過調節地下水的吸收來實現自我調節，這種地熱穩定性在一米深的深度處已經得到了很好的證實。
   • 這些定量觀察結果對於城市規劃具有不可忽視的重要性。
3. 樹木生理監測的缺乏：
   • 儘管植物，尤其是樹木對溫度波動的適應性具有重要的科學意義，但關於樹木在經歷溫度變化時的定量生理監測的文獻卻很少。
   • 本研究旨在通過持續的電學和溫度測量，探討樹木在溫度變化下的生理響應。
4. 樹木電位和溫度的相互作用：
   • 先前的研究已經表明，樹木中的樹液流動可以產生自發的電信號，這種電信號與樹液流動相關，並且與地球潮汐現象有關。
   • 通過在巴黎的一個生態園內建立的地學觀測站，對樹木進行實時監測，進一步研究了樹液流動、電位變化與溫度調節之間的關係。