摘要
如果你在暴风雨或起雾的时候抬头看，你可能会看到小河顺着你头顶上的树枝流下来。这些被称为分支流，它们在水沿着树木和穿过森林的过程中起着重要作用。对于研究水的科学家来说，分支流动真的很奇怪!它们不像河流那样在地面上流动。相反，它们流动下面树枝紧贴着树皮，就像你在公园里抓住猴架一样。树枝流在到达地面之前也会消失，因为水会被卡在树洞里。Branchflows将重要的东西从森林运送到森林地面，从救命的食物到终结生命的捕食者!请加入我们，一起探索什么是分支流，它们在哪里流动，它们携带什么，以及为什么我们需要更多地了解它们。
为什么我们要在暴风雨中抬头?
在暴风雨中抬头看，就像在晴朗晴朗的日子抬头看一样让人不愉快:你看到的不是充满阳光的眼睛，而是满脸的水!如果你在暴风雨期间在森林里往下看，你可能会注意到到处都是干燥的地方。是什么让这些斑点保持干燥?你头顶上的树叶和树枝，叫做森林树冠，做这个。当开始下雨时，干燥的雨棚会在雨滴和雪花落到地面之前将它们截住，从而保持地面干燥。树叶和树皮就像水杯一样，只能装那么多水，最终会溢出来。当树叶溢出时，它们开始滴水。图1一个)，它们下面的区域就会变湿。另一方面，当树枝顶部(上面)的树皮被浸泡时，水就会顺着树皮流到树枝底部(下面)。图1 b)，但它可能不会滴到地上。相反，这些水沿着树枝底部流动，挂在树皮上，一直在对抗重力(图1 c，视频1)．
- 图1 -湿叶和湿枝
- (一)当树叶被浸泡后，它们通常会开始滴水。(b)当树枝顶部被浸湿时，水就会流到树枝底部。(c)当足够多的水排到分支底部后，可以看到分支流动路径[图片来源:(一)约翰·范斯坦;(b)，(c)大卫·邓克利]。
- 视频1 -在足够的水排到分支底部后，可以看到分支流动路径。
沿着树枝流动的水叫做branchflow它可以在暴风雨中将升(满桶!)的水从一个地区运送到另一个地区。1］．通过这种方式，分支流可以保持森林地面的某些区域干燥，同时使分支流结束的区域湿润。我们人类可能更喜欢在一个比较干燥的地方等待风暴结束。然而，有许多地表植物和微生物可能自上次风暴以来就没有喝过水。这些生物可能更喜欢在这些颠倒的河流末端更潮湿的地方安家。换句话说，了解树冠层的分支流动可以帮助我们了解森林地面上发生了什么，尤其是什么生长在哪里，为什么生长。那么，分支流的终点在哪里呢?重要的是，这些分支流可以携带什么并将什么传递到它们所经过的地方?
分支流何去何从?
树枝有许多形状和大小，可以覆盖在许多不同类型的树皮上。因此，分支流在流向更大的分支或树干时可能会遇到或越过许多障碍。这些障碍会迫使水流偏离其路径。例如，如果树枝流碰到树枝上的急弯，或者树皮脊太高，水就会失去对树皮表面的控制，流到下面的地面上。这可以创建一个滴点它可以将10倍多的雨水输送到森林地面上的一个小地方2] !就像小河汇入大河一样，支流汇聚在越来越大的支流上，聚集了越来越多的雨水。科学家们在树干处观察到一些最大的树冠水流，在那里，来自树木各处的分支水流联合起来，成为所谓的树干茎流．
在适当的条件下，茎流可以将数百升的雨水排到树周围的一小块区域!影响茎流的条件之一是树皮的类型。光滑的树皮(就像在图1)，有沟槽的树皮往往会排出最多的茎流，而片状或海绵状的树皮由于吸水或溅出的水分而排得较少。在一些森林中，茎流可以如此强大，以至于它撕裂了树干底部的土壤颗粒。manbetxapp在线登录在一个地点，茎流在一年内带走了几厘米的土壤表面(大约是一个果汁盒的厚度)[3.] !在其他森林中，茎流很容易通过根部进入土壤。因此，茎流的故事并没有在森林地面结束。事实上，科学家们仍在困惑为什么茎流在不同的地方流向不同的方向(进入土壤或越过土壤)。
事实上，一些茎流可能根本无法到达森林地面。毕竟，树干和树枝一样有很多障碍。除了极端弯曲和粗糙的树皮，树干上经常有洞。这些树洞可以捕获茎流水，形成所谓的树洞dendrotelma．树柄藻在溢出之前可以储存很多公升的水，并让树干继续向下流动(视频2)．也有许多栖息在树上的动物被发现会舔树皮。例如，野生考拉最近被发现喝干叶干[4］．
- 视频2 -这里我们看到一个小树洞，充满了茎流水(称为“树梗”)，并溢出，使茎流进一步流下树干。
这些颠倒的河流里有什么?
分支流，就像河流一样，可以携带很多东西——从救命的食物到终结生命的捕食者。5］．科学家称所有这些非常微小的东西为粒子。manbetxapp在线登录这些颗粒中有许多是由元素(如碳manbetxapp在线登录、氮和磷)或化合物(如糖、蛋白质和脂肪)组成的。土壤中的微小生物吃这些有营养的颗粒来生存。manbetxapp在线登录土壤生物更喜欢由分支流输送的一些颗粒。manbetxapp在线登录你看，在这些颗粒被分支气流吸收之前，它们在各种manbetxapp在线登录类型的烤箱中烘烤……例如，一种烤箱可能是汽车发动机，而另一种可能是虫子的肚子。这两种烤箱都烘烤富含碳的颗粒，这些颗粒最终会落在树皮上和树manbetxapp在线登录枝上。但对于土壤中的生物来说，消化汽车发动机烘烤的食物(基本上是煤烟)要比消化虫子肚子里烘烤的食物(基本上是糖)困难得多。你喜欢哪一种?
分支流中的一些粒子是活的(manbetxapp在线登录图2)．这些搭乘branchflows便车的小生物可能看起来像来自恐怖电影。例如，类似蠕虫的生物被称为线虫不仅看起来可怕，而且对它们所吃的细菌来说也是真正的恐怖。对线虫来说幸运的是，分支水流可以在一滴水中携带成千上万的细菌。branchflows中的其他小动物被许多人认为是迪士尼级别的可爱——可爱到足以获得“表情包”地位——比如行动缓慢的．一些较大的缓步动物根本不认为线虫是噩梦，而是午餐。枝流也是某些植物和真菌传播种子和孢子的主要方式(图2)．例如，一种兰花种子进入枝流时会伸出章鱼般的触须。这些触须帮助种子粘在树枝上的一个好地方并生长。许多真菌孢子根本不想粘在树枝上——相反，它们有多个“鳍”，帮助它们骑着树枝流离开树冠。分支流充满了零食、微生物、动物和植物，与河流等较大的水流具有相同类型的颗粒。manbetxapp在线登录它们只是小了很多。
- 图2 -在分支流中发现的生物包括噩梦般的线虫、可爱的缓步动物、兰花种子、大量的细菌和真菌孢子。
- Tyasseta的插画。
那又怎样?为什么“吠叫”这个分支?
最初是什么引起了人们对分支流的注意?根据伏尔泰广为流传的故事，这和艾萨克·牛顿研究为什么苹果从树上直接掉到地上是一样的——但是，相反!科学家们做了不在下雨天，水滴落在树下的雨水收集器上。当然，他们想知道液滴去了哪里。根据已知的记录，一个名叫卡尔·爱德华·内伊的年轻诗人、护林人和科学家在巴伐利亚森林中寻找“失踪的”雨水时，看到了茎流和树枝流[6］．
我们需要研究分支流，因为它们包含关于森林如何工作的重要信息。因为树枝流是由雨水从树冠上排出形成的，它们可以代表到达森林土壤的雨水总量的相当一部分。在滴落点和茎流的情况下，树枝流还会导致小区域的大量雨水供应，这可以增加水渗透到土壤中的深度，也可以减少树木周围的土壤数量。因此，分支流对于给森林的土壤和地下水“充电”以及将土壤输送到其他地方可能很重要。同样重要的是，要注意由树枝流输送到树端、动物腹部和土壤的元素、化合物和生物。事实上，树枝流传递给树端虫的物质比乍一看更重要。例如，如果你调查一种树棘虫，你会注意到它为蚊子提供了一个舒适的温床，也为蚊子传播的疾病提供了温床。总之，从植物根的健康到人类疾病，有很多理由让森林里的科学家在风暴期间继续向上凝视。
资金
美国国家科学基金会CAREER基金#1552410为AP-G提供了资金支持。
术语表
树冠：↑地上的叶子，树枝，和生长在上面的植物，在任何生态系统中，比如森林。
Branchflow：↑雨水:从树枝或灌木底部流下的雨、雾、露水或融化的雪水
滴点：↑一个区域，通常是在树枝的弯曲处，在那里大量的树枝流从树枝上掉下来。
树干茎流：↑树枝流汇聚在树干处，然后流到森林地面。
Dendrotelma：↑树洞在暴风雨中被水填满的洞
线虫：↑一种小蠕虫，通常被称为“蛔虫”。
行动缓慢的：↑有八条腿的小动物，通常被称为“水熊”。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
原文
↑范斯坦，J. T.， Ponette-González, A. G.，斯旺森，T.和韦瑟斯，K. C. 2021。透流和干流是通过树冠的颗粒物交通的主要水文公路。前面。生态。环绕。19:404-10。doi: 10.1002 / fee.2360
参考文献
[1]↑赫维茨，1987。雨滴对树木营养表面的冲击和水流，以及对茎流和通雨产生的影响。地球上冲浪。的过程。Landf．12:425-32。doi: 10.1002 / esp.3290120408
[２]↑Van Stan, J. T.， Hildebrandt, A.， Friesen, J.， Metzger, J. C. and Yankine, S. A. 2020。“本地净降水模式的空间变异性和时间稳定性”，在植被对降水的分配JT。Van Stan, ED. Gutmann和J. Friesen (Cham:施普林格)。p . 89 - 104。doi: 10.1007 / 978 - 3 - 030 - 29702 - 2 - _6
[3]↑基恩，B.，考克斯，J.，莫里斯，S.和达尔比，T. 2010。“干流径流有助于土壤侵蚀在夏威夷树的底部，”在第19届世界土壤科学大会，变化世界的土壤解决方案，编R. Gilkes和N. Prakongkep(布里斯班，QLD:国际土壤科学联盟)。240 - 3页。
[4]↑梅拉，V. S. A，奥尔，C.，霍尔，L.，贝拉斯科，S.和马达尼，G. 2020。了解考拉的自然饮水行为。动物行为学．126:858 - 63。doi: 10.1111 / eth.13032
［5］↑Ponette-González, A. G.范·斯坦，J. T. II。马扎尔，D. 2020年。在贯穿和茎流中看到和看不到的东西植被对降水的分配JT。Van Stan, ED. Gutmann和J. Friesen (Cham:施普林格)。p . 71 - 88。doi: 10.1007 / 978 - 3 - 030 - 29702 - 2 _5
[6]↑埃伯迈尔(E. 1873)。自然之路与博登之湖与科学与卫生之塞纳河．Aschaffenburg:克雷布斯。