鼎湖山站对植物水分传导脆弱性分区假说研究取得进展

    植物水分传导脆弱性分区假说认为枝条比其末端叶片的抗气穴化能力更强，叶片在植物水分传导通路中起着安全阀的作用。但是最近的研究发现湿润地区的一些森林植物没有水分传导脆弱性分区的特征，因此，不同气候区的森林植物可能具有不同的水分传导调节及抗旱机制。

    鼎湖山站植物水分生理生态研究组（PI：叶清研究员）朱师丹和刘慧助理研究员，通过对比热带雨林、热带季雨林、温带季风林和地中海灌丛林地四个植被类型共69种阔叶木本植物的枝条和叶片水力功能性状，证实干旱地区的物种普遍符合水分传导脆弱性分区假说，但湿润地区物种的枝条常常表现出比叶片更低的抗气穴化能力（即枝条比叶片具有更高的水分传导率丧失50%时的水势，P50leaf–branch<0）。研究发现虽然这些物种的叶片丧失了安全阀的功能，但它们可以通过有效水力补偿机制，应对潜在干旱胁迫并维持其水分安全，如植物的深根性以维持较高的凌晨和中午水势、较高的枝条导水率以降低导管栓塞的风险、木质部储水保证旱期水分供应等，从而保障植物水分的供应和叶片光合作用的维持，使它们面对季节性干旱时在森林群落中具有水力和生长优势。

    该研究阐明了缺乏水分传导脆弱性分区的物种主要来自湿润地区（图1），在丧失叶片安全阀的功能后，以多种水力补偿机制度过干旱期，从而拓展了全球不同气候区森林植物水分传导脆弱性分区假说。相关研究结果已在线发表在生态学主流期刊Functional Ecology上（doi: 10.1111/1365-2435.12656）。论文链接：http://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2435.12656/abstract

图1. 随干旱指数（年均降水量与潜在蒸散的比值，越大表明越湿润）的增加，不同气候区的植物的水分传导脆弱性分区逐渐丧失。干旱地区的物种普遍符合脆弱性分区假说，但湿润地区物种的枝条常表现出比叶片更低的抗气穴化能力（即枝条比叶片具有更高的水分传导率丧失50%时的水势，P50leaf–branch0）