極端干旱致使元江干熱河谷植物枯死。廣西大學供圖
(記者李晨)利用2015年一次強厄爾尼諾帶來的極端干旱事件,中科院西雙版納熱帶植物園、廣西大學等單位的科研人員選擇元江干熱河谷中40種常見木本植物,探討了不同類群干熱河谷植物的水力性狀差別以及在極端干旱時期植物的響應表現。相關研究結果近期發表于《生態學快報》。
干旱是全球范圍內影響植物生長最常見的脅迫因子。一般認為,水分運輸系統崩潰、水分運輸能力下降直至完全失去傳導能力,是干旱引起樹木死亡的重要原因。植物與水分運輸相關的水力性狀被寄予厚望用于預測植物極端干旱下的響應表現,然而,由于自然條件下極端干旱事件往往難以預測,許多研究在控制條件下開展。此外,由于水力性狀測定困難,先前研究中涉及的物種數量較少,難以在較大尺度上探討不同功能類群的差別。
我國西南地區的河谷地區氣候干熱,發育特有的“河谷型薩王納植被”,植物具有典型旱生特征。干熱河谷中共存著不同的生活型和落葉習性的木本植物,為研究不同類群植物對干旱的響應提供了良好場所。在2015年的極端干旱事件中,干熱河谷許多植物末梢枯死、地上部分死亡。
研究團隊前后3年持續監測了干旱不同階段植物的生理功能變化、旱災后個體末梢枯死和地上部分死亡情況,同時系統研究了這些植物枝條和葉片的水力性狀。結果表明,元江干熱河谷植物的葉片和枝條均表現出很強的耐旱能力,但種間差異極大。主要驅動枝條和葉片水力特征適應的是植物葉片的落葉習性(常綠,旱季前期落葉和半落葉),而非生活型(藤本、喬木、灌木)。落葉習性相同的不同生物型的植物多表現出趨同的適應特征。半落葉植物、灌木種類相比其他類群具有更高的枝條枯死和地上部死亡率。研究指出水力性狀可以較好地預測植物在極端干旱中的表現,預測要考慮落葉習性和生活型的影響。
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