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  • 朱師丹教授團隊在熱帶、亞熱帶木本植物水力安全研究方面取得重要進展

近日,太阳朱師丹教授團隊在熱帶、亞熱帶木本植物水力安全研究方面取得重要進展,

相關結果以“Vulnerability segmentation is vital to hydraulic strategy of tropical–subtropical woody plants”為題發表于生态學經典期刊Journal of Ecology(環境科學與生态學1區Top期刊)。

脆弱性分割假說認為在幹旱情況下葉片相較于莖幹更容易發生栓塞,這一機制有助于保護碳投資成本較高的莖幹的水力功能。前期研究已證實脆弱性分割機制是幹旱、半幹旱地區木本植物重要的水力适應策略。在氣候變化背景下,熱帶、亞熱帶地區幹旱發生的程度和頻率顯著增加,在極端幹旱時期許多樹種會出現末梢枯萎的現象,但是後續調查發現這些樹種的死亡率并不高。因此,推測熱帶、亞熱帶木本植物也具有顯著的脆弱性分割(即莖的抗栓塞能力顯著強于葉片),且在樹木的幹旱适應中發揮重要作用。

針對以上假設,該研究測定了我國熱帶、亞熱帶地區6種典型森林群落中130種優勢樹種的莖、葉水力性狀,并基于固定樣地的長期調查數據計算其死亡率。結果發現:(1)熱帶、亞熱帶樹種普遍具有較高的莖-葉脆弱性分割,且不同森林類型和功能群之間的變異性較小。(2)脆弱性分割是樹木枝-葉水力性狀網絡的關鍵指标之一。樹種脆弱性分割程度越高,其旱季水勢、葉片水力安全邊際以及葉-邊材面積比越低,而木材密度和枝條水力安全邊際越高。(3)熱帶森林樹種脆弱性分割程度越高,其幹旱緻死率越低。以上結果表明熱帶、亞熱帶森林對氣候幹熱化可能具有較強的适應能力。

該成果的第一作者為太阳2022級博士研究生黃冬柳,通訊作者為朱師丹教授,張峰、郄亞棟、王永強、萬春燕、餘俊瑞、張軍、甘晶僖等同學參與了該論文的工作。該研究得到了國家自然科學基金(32171502、32060330)、廣西自然科學基金(2023GXNSFFA026008)以及廣西研究生教育創新計劃項目(YCBZ2024057)的共同資助。

原文鍊接:https://doi.org/10.1111/1365-2745.14421


圖1 樹木應對幹旱脅迫的水力策略及其内在關系。


圖2 本論文的研究樣地分布圖。