旱區(qū)灌木衰退死亡生理機制研究獲新進(jìn)展
發(fā)表日期:2025-10-11來源：生態(tài)與農(nóng)業(yè)研究室
放大縮小
水分傳輸是植物在土壤?植物?大氣連續(xù)體（SPAC）中維持生命活動的基礎(chǔ)過程。水分可在植物體內(nèi)自根系向葉片運輸形成一個連續(xù)的水柱，維持這一水力系統(tǒng)的完整性對于維管植物在干旱環(huán)境下的存活尤為關(guān)鍵。然而，以干旱沙區(qū)固沙灌木為對象的水力沙碳經(jīng)濟耦合限制如何導(dǎo)致植物衰退與死亡的潛在機制仍存在許多不確定性，以致很難理論解釋固沙植被群落發(fā)生演變的內(nèi)在機制。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院李新榮研究團隊在騰格里沙漠人工固沙植被區(qū)通過觀測2種優(yōu)勢灌木的枯枝率、徑向生長、水力性狀、碳同化和非結(jié)構(gòu)性碳水化合物儲存(NSC)，系統(tǒng)研究了植物體型隨年齡增長過程中水分傳輸特性及水力策略的演變規(guī)律，分析了這些變化對碳收入與非結(jié)構(gòu)性碳水化合物儲存的影響，揭示了干旱區(qū)固沙植物衰退死亡的潛在生理機制。
研究發(fā)現(xiàn)，固沙灌木隨年齡增加，生長變慢，死亡率上升，其水力傳輸效率和碳同化均隨植株個體增大而下降，而NSC含量保持不變，且2種灌木在氣孔行為方面存在顯著差異。
研究表明，水力及相關(guān)的碳同化限制是導(dǎo)致干旱區(qū)固沙灌木衰退或死亡的關(guān)鍵機制，而非NSC消耗。該結(jié)論在理論上提出了固沙灌木抗逆性機制及其環(huán)境適應(yīng)的新認(rèn)知，為防風(fēng)固沙灌木植被重建和可持續(xù)管理提供了科學(xué)依據(jù)。
以上成果以Size-related decline in dryland shrubs is related to reductions in hydraulic ef?ciency and carbon assimilation and not nonstructural carbohydrate depletion為題發(fā)表于國際植物學(xué)研究期刊New Phytologist。西北研究院張紅霞副研究員為論文第一作者，李新榮研究員為論文通訊作者，美國太平洋西北國家實驗室Nate G. McDowell和美國荒漠植物園Kevin R. Hultine參與了部分研究。該研究得到國家自然科學(xué)基金的資助。
論文鏈接：http://doi.org/10.1111/nph.70615
個體大小相關(guān)的干旱區(qū)灌木衰退死亡的理論框架
附件
掃一掃在手機瀏覽
