在全球变暖、降水格局改变等气候变化背景下,水分限制引起的植物衰退和死亡的现象在全球得到了广泛关注。尤其在我国北方干旱沙区,水分亏缺限制荒漠固沙植物的水分平衡及生长,严重干旱胁迫时导致固沙植物衰退死亡,从而降低固沙植被的稳定性。然而,在气候变化背景下荒漠木本植物的生长及生存动态是高度不确定的,因此了解其生存策略对于准确预测未来全球植被动态至关重要。
中科院沙坡头站研究团队分析了35种木本植物的水力功能特征、生长及气候变化因素。研究结果表明,植物的水力安全和生长速率对其生存有直接影响,而原产地气候和水力效率对生存的影响不显著。水力安全性越高且生长速率越慢的植物,对环境适应性及抗逆性越强。并且,灌木保持低水分传输效率及低生长速率以维持生存,采取“保守”型的生存策略,而乔木则具有较高的水分传输效率且优先生长,采取“索取”型的生存策略。该研究探索了干旱区木本植物对环境适应的关键因子,研究结果有助于人工固沙植物的选择,并为我国沙区防护带的优化提供科学依据。
图1灌木和乔木的生长、水力效率和水力安全性相关参数对比分析。
该成果以“Hydraulic safety and growth rather than climate of origin influence survival in desert shrubs and trees”为题发表于农林科学领域Top期刊 Forest Ecology and Management上。沙坡头站特别研究助理张红霞博士为论文第一作者,李新荣研究员为论文通讯作者,该研究得到国家自然科学基金(32201289, 32061123006)、中国博士后科学基金(2021M703465)、宁夏农业科技自主创新项目(NGSB-2021-14-04)及中科院特别研究助理项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foreco.2023.121130