版納植物園揭示乾熱河谷木本植物應對季節性乾旱的水力安全策略

水力脆弱性分割(Vulnerability segmentation)，即植物的末端器官比近端器官更容易受到乾旱影響而發生氣穴化，在遭受乾旱脅迫時，植物常常以犧牲樹葉和根等末端器官維持整株植物的水力安全。同時，植株在乾旱條件下往往表現出明顯的氣孔調控(Stomatal control)，氣孔的關閉能最大限度地減少植物的蒸騰失水，以維持木質部較高的水勢。在熱帶季節性森林和薩王納生態系統中，季節性乾旱對植物的水分利用策略將是一個較強的選擇壓力，從而出現了常綠、冬季落葉和乾季落葉等物候類型的分化，三種物候類型均能適應長期的乾旱生境。然而，不同物候類型的植物在應對乾旱時是否均表現出脆弱性分割和氣孔調控卻並不清楚。

中國科學院西雙版納熱帶植物園元江乾熱河谷生態站的科研人員張樹斌在研究員張教林和曹坤芳的指導和幫助下，選擇了乾熱河谷稀樹灌叢漆樹科三個不同物候類型的植物，即常綠的清香木(Pistacia weinmanniifolia)，乾季落葉的三葉漆(Terminthia paniculata)和冬季落葉的厚皮樹(Lannea coromandelica)，比較了三個樹種的水力安全策略。結果表明：冬季落葉植物採用了避旱的水力安全策略，具有明顯的脆弱性分割和氣孔調控，在乾季初期落葉，以保全可塑性較低，構建成本較高的枝條和主幹的水力安全；常綠植物具有抗氣穴化較強的枝條和葉片，具有強烈的氣孔調控作用，採用了耐旱的水力安全策略應對季節性乾旱；乾季落葉植物則缺乏脆弱性分割，氣孔調控作用也較小，在乾季末期犧牲部分枝條及其附著的葉片，只有在極端乾旱的年份才會落光所有葉片。

在未來氣候變化的背景下，許多地方可能出現更為頻繁和嚴重的乾旱事件。而已有的研究表明，森林樹木具有狹窄的水力安全閾值(<1 MPa)，嚴重乾旱事件將導致更大範圍的樹木死亡。科研人員的研究結果暗示：在大尺度範圍內，評價和預測乾旱導致的樹木死亡時，需要考慮不同物候類型植物的水力安全策略。

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元江生態站1公頃樣地內三葉漆枝條枯死

三個樹種葉片和枝條P50的差值（P50leaf-stem）比較