近日,新葡的京官网朱师丹教授团队在热带、亚热带木本植物水力安全研究方面取得重要进展,
相关结果以“Vulnerability segmentation is vital to hydraulic strategy of tropical–subtropical woody plants”为题发表于生态学经典期刊Journal of Ecology(环境科学与生态学1区Top期刊)。
脆弱性分割假说认为在干旱情况下叶片相较于茎干更容易发生栓塞,这一机制有助于保护碳投资成本较高的茎干的水力功能。前期研究已证实脆弱性分割机制是干旱、半干旱地区木本植物重要的水力适应策略。在气候变化背景下,热带、亚热带地区干旱发生的程度和频率显著增加,在极端干旱时期许多树种会出现末梢枯萎的现象,但是后续调查发现这些树种的死亡率并不高。因此,推测热带、亚热带木本植物也具有显著的脆弱性分割(即茎的抗栓塞能力显著强于叶片),且在树木的干旱适应中发挥重要作用。
针对以上假设,该研究测定了我国热带、亚热带地区6种典型森林群落中130种优势树种的茎、叶水力性状,并基于固定样地的长期调查数据计算其死亡率。结果发现:(1)热带、亚热带树种普遍具有较高的茎-叶脆弱性分割,且不同森林类型和功能群之间的变异性较小。(2)脆弱性分割是树木枝-叶水力性状网络的关键指标之一。树种脆弱性分割程度越高,其旱季水势、叶片水力安全边际以及叶-边材面积比越低,而木材密度和枝条水力安全边际越高。(3)热带森林树种脆弱性分割程度越高,其干旱致死率越低。以上结果表明热带、亚热带森林对气候干热化可能具有较强的适应能力。
该成果的第一作者为新葡的京官网2022级博士研究生黄冬柳,通讯作者为朱师丹教授,张峰、郄亚栋、王永强、万春燕、余俊瑞、张军、甘晶僖等同学参与了该论文的工作。该研究得到了国家自然科学基金(32171502、32060330)、广西自然科学基金(2023GXNSFFA026008)以及广西研究生教育创新计划项目(YCBZ2024057)的共同资助。
原文链接:https://doi.org/10.1111/1365-2745.14421
图1 树木应对干旱胁迫的水力策略及其内在关系。
图2 本论文的研究样地分布图。