欧美专区在线观看_不同氣候帶冠層植物葉片熱力調節機制----中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園

　　植物通常被認為是變溫生物，在很多模型中，葉片溫度常常用氣溫代替。但是，即使在相同環(huán)境下，不同植物葉片的溫度差異可以超過(guò)18 ，葉溫和氣溫存在很大差異。為什么植物葉片溫度會(huì )有如此大的差異？為了適應不同的熱力環(huán)境，植物可以通過(guò)改變其物理性狀和生理性狀，來(lái)緩解不適溫度的影響。例如，干熱地區的植物葉片面積較小，有利于減小邊界層厚度，增加熱交換；寒冷地區的植物則發(fā)育較厚的絨毛起到一定的保溫效果。除此之外，蒸騰也是很有效的降溫方式。但是對于真實(shí)葉片，人們很難將葉片物理性狀的熱效應和蒸騰降溫的效應分開(kāi)，因此不能準確地認識植物的溫度調節機制。

　　中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“版納植物園”）樹(shù)木年輪與環(huán)境演變研究組與合作者首次利用三溫法對野外冠層樹(shù)種的蒸騰降溫和物理熱效應進(jìn)行了定量研究，促進(jìn)了植物對環(huán)境適應機制的研究。三溫法，即測量正常葉片溫度（Tl），無(wú)蒸騰葉片溫度(Tn)以及氣溫(Ta)，利用Tn-Tl計算蒸騰降溫，Tn-Ta計算物理性狀熱效應，從而可以在野外實(shí)時(shí)監測植物葉片的蒸騰降溫和物理熱效應。該研究選擇了元江干熱河谷灌木林、熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林和溫帶針闊混交林的頂層優(yōu)勢樹(shù)種。利用三溫法，連續監測其蒸騰降溫以及物理熱效應的動(dòng)態(tài)變化，并測量了可能與植物熱力適應的相關(guān)葉片性狀。研究發(fā)現，葉片物理性狀相對空氣來(lái)說(shuō)，在白天都表現出增溫效應，且這種增溫效應隨著(zhù)環(huán)境溫度的降低而增強，除元江干熱河谷和個(gè)別熱帶雨林物種以外，其余物種的溫度調節都以物理性狀為主。進(jìn)一步分析表明，葉片含水量、面積以及葉傾角對物理增溫有顯著(zhù)影響。蒸騰降溫在干熱河谷灌木林中最高，且所研究的四種干熱河谷植物中有3種主要以蒸騰降溫調節溫度。從熱的植被到冷的植被，蒸騰降溫逐漸減弱。由此可見(jiàn)，元江干熱河谷的冠層非景天酸代謝植物，可以通過(guò)提高蒸騰降溫、減弱物理增溫以及提高熱耐受性來(lái)適應高溫環(huán)境，其葉片溫度最接近氣溫；而溫帶針闊混交林的植物，則通過(guò)降低蒸騰，提高物理性狀的增溫效應來(lái)避免低溫脅迫，其葉片溫度遠遠高于氣溫。

　　該研究成果以Leaf thermal regulation strategies of canopy species across four vegetation types along a temperature and precipitation gradient為題發(fā)表在Agricultural and Forest Meteorology上。版納植物園的周瑩瑩和Nawatbhrist Kitudom為共同第一作者，版納植物園的林華和英國普利茅斯大學(xué)的Sophie Fauset 為共同通訊作者。該研究在野外數據采集過(guò)程中得到了云南西雙版納森林生態(tài)系統國家野外科學(xué)觀(guān)測研究站補蚌工作站，哀牢山森林生態(tài)系統研究站，元江干熱河谷生態(tài)站、麗江高山植物園的支持。并得到了國家自然科學(xué)基金，中國科學(xué)院PIFI項目，版納植物園“十四五”等項目的資助。