元江干熱河谷植物對極端干旱響應的生理機制研究進(jìn)展
在氣候變化背景下,極端干旱事件發(fā)生的強度和頻度都在不斷增加。了解極端干旱對植物的影響程度和植物對極端干旱適應的生理機制,對預測植物如何響應未來(lái)氣候變化具有重要意義。中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園植物生理生態(tài)研究組以2019年發(fā)生在元江干熱河谷的一次極端干旱事件為契機,通過(guò)歷時(shí)3年的野外生理實(shí)驗(2019-2021),研究了18種不同葉片習性和不同生長(cháng)型的木本植物對極端干旱的生理響應機制。
結果顯示,在2019年極端干旱期間,葉片水力導度、氣孔導度和最大光合速率均顯示了顯著(zhù)更低的值,表明極端干旱對元江干熱河谷植物的葉片水分和光合生理產(chǎn)生了顯著(zhù)影響。元江干熱河谷植物在極端干旱期間顯示了強烈的氣孔控制。然而,枝條水力導度在極端干旱期間并沒(méi)有顯著(zhù)下降,這可能是因為葉片水力導度的顯著(zhù)下降和強烈的氣孔調控減少了植物的水分散失,進(jìn)而保護了枝條水力功能的完整性。此外,元江干熱河谷植物對極端干旱的生理響應在不同葉片習性和不同生長(cháng)型之間相似。該研究結果將有助于更好地理解河谷型薩王納生態(tài)系統植被對氣候變化響應的生理機制。
該研究成果以“Physiological response and photosynthetic recovery to an extreme drought: Evidence from plants in a dry-hot valley savanna of Southwest China”為題,發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Science of the Total Environment。植物生理生態(tài)研究組助理研究員楊達為該論文第一作者,碩士研究生王楊思鼎為共同第一作者,張教林研究員和緬因大學(xué)的章永江助理教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院西部之光項目、云南基礎研究專(zhuān)項的支持,同時(shí)得到版納植物園元江干熱河谷生態(tài)站協(xié)助。