生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究組揭示影響全球尺度被子植物葉片水力效率和安全性權(quán)衡變化的氣候驅(qū)動(dòng)因子

植物功能性狀間的權(quán)衡關(guān)系影響植物的適應(yīng)和分布。經(jīng)典的“植物水力權(quán)衡假說”認(rèn)為，植物的水力傳輸效率和安全性之間存在權(quán)衡關(guān)系。然而，相比于枝條，對(duì)水力權(quán)衡關(guān)系在葉片尺度的研究并沒有受到足夠關(guān)注。葉片被認(rèn)為是植物水分傳輸?shù)囊粋€(gè)重要“瓶頸”，過往的研究表明，葉片的水力權(quán)衡仍存在爭(zhēng)議，而導(dǎo)致爭(zhēng)議的生理機(jī)制以及潛在的環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子仍不清楚。

 江西省、中國(guó)科學(xué)院廬山植物園生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究組與中國(guó)科學(xué)院華南植物園植物生理生態(tài)研究組合作建立了包含全球81個(gè)樣地362種被子植物葉片水力性狀的數(shù)據(jù)庫(kù)，基于多種模型，研究發(fā)現(xiàn)，在全球尺度下，被子植物葉片水力效率和安全性之間存在一個(gè)顯著但是微弱的權(quán)衡關(guān)系，植物生長(zhǎng)區(qū)域的陽(yáng)光輻射和降水條件交互驅(qū)動(dòng)了權(quán)衡關(guān)系的變化。生長(zhǎng)于高陽(yáng)光輻射和低降水區(qū)域的植物通常有較高的葉片水力效率和安全性，而生長(zhǎng)在高降水且低陽(yáng)光輻射環(huán)境條件下的植物有更低的水力效率和安全性。同時(shí)，生長(zhǎng)在高陽(yáng)光輻射和低降水區(qū)域的植物可以通過增加葉片的比葉重、葉脈密度以及植物的滲透調(diào)節(jié)增強(qiáng)葉片水力安全性但不影響水力效率，從而改變?nèi)~片水力策略，幫助植物在特定的棲息地生存。

  該研究從全球尺度揭示了葉片水力效率和安全性權(quán)衡關(guān)系以及驅(qū)動(dòng)其變化的生理生態(tài)機(jī)制，為研究被子植物的水力適應(yīng)策略提供了新的觀點(diǎn)，對(duì)探究植物的適應(yīng)機(jī)制和分布具有重要意義。相關(guān)研究結(jié)果以“Precipitation, solar radiation, and their interaction modify leaf hydraulic efficiency-safety trade-off across angiosperms at the global scale”為題在線發(fā)表于國(guó)際主流刊物New Phytologist（IF5-year=10.2），第一作者為廬山植物園生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究組助理研究員金益，通訊作者為華南植物園葉清研究員。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等資助。

論文鏈接：http://doi.org/10.1111/nph.20213