我園在熱帶喀斯特森林樹木生長(zhǎng)差異研究方面取得新進(jìn)展
熱帶森林是全球碳水循環(huán)的核心，但亞洲熱帶喀斯特森林卻面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)——石灰?guī)r地貌導(dǎo)致土層淺薄、裂隙孔洞密布，土壤水分“存不住、留不下”，干旱成為樹木生長(zhǎng)的主要限制因子。盡管植物功能性狀與樹木生長(zhǎng)間的關(guān)系已有廣泛研究，但不同葉片習(xí)性（常綠/落葉）樹種的季節(jié)生長(zhǎng)與耐旱性狀間的關(guān)系仍有待進(jìn)一步探究。
我園生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究組聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園范澤鑫團(tuán)隊(duì)，以西南熱帶喀斯特森林為研究對(duì)象，連續(xù)4年用生長(zhǎng)環(huán)監(jiān)測(cè)12個(gè)優(yōu)勢(shì)樹種（6種常綠、6種落葉）的莖生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，同時(shí)結(jié)合17種葉片和枝條的功能性狀，揭示其耐旱性狀對(duì)樹木季節(jié)生長(zhǎng)差異的調(diào)控作用。
研究結(jié)果顯示，常綠與落葉樹種的耐旱性狀存在差異，其中常綠樹種擁有“安全導(dǎo)向”的水力系統(tǒng)-其導(dǎo)管直徑更小，導(dǎo)管密度更高，總?cè)~片厚度和上下表皮更厚，且水分利用效率（iWUE）更高。而落葉樹種則表現(xiàn)出“效率導(dǎo)向”特征-其導(dǎo)管直徑更大，水分運(yùn)輸效率更高，在旱季可通過落葉避免水分的流失。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，熱帶喀斯特森林中常綠樹種的雨季生長(zhǎng)速率與耐旱性狀顯著相關(guān)：導(dǎo)管密度越大、葉片厚度越大、水分利用效率越高，雨季生長(zhǎng)速率越大；而導(dǎo)管直徑越大，生長(zhǎng)速率越小。這意味著常綠樹種的生長(zhǎng)依賴“耐旱能力”，安全的水力系統(tǒng)與保水的葉片結(jié)構(gòu)讓它們?cè)诟珊档沫h(huán)境中得以持續(xù)生長(zhǎng)。落葉樹種的生長(zhǎng)速率與耐旱性狀無顯著的相關(guān)關(guān)系——它們更多是通過“落葉避旱”的策略，在雨季快速利用水分生長(zhǎng)，較少依賴復(fù)雜的耐旱性狀的調(diào)控。
上述研究結(jié)果表明，正是這種差異化的水分利用策略，讓常綠與落葉樹種得以在喀斯特森林中很好的共存。常綠樹種靠“耐旱”立足，全年保持葉片存在，通過高效保水與安全的水力系統(tǒng)，在旱季維持基本的生理活動(dòng)，擁有更長(zhǎng)的生長(zhǎng)窗口；落葉樹種則更多的靠“避旱”取勝，在旱季落葉減少消耗，雨季集中生長(zhǎng)，用短期高效利用資源彌補(bǔ)生長(zhǎng)周期的不足。
相關(guān)研究結(jié)果以“Drought tolerance traits explain differential stem growth rates of evergreen and deciduous trees in a tropical karst forest”為題發(fā)表在中科院一區(qū)TOP期刊《Plant Diversity》 （IF2025=6.3）。廬山植物園為本文第一署名單位，生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究組閆玉梅博士為本文第一作者，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園范澤鑫研究員為本文通訊作者，付培立和張志勇博士共同參與了該研究。本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(3186113307, 31770533, 31870591)、中國(guó)科學(xué)院西部之光人才項(xiàng)目（xbzg-zdsys-202218）等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pld.2024.08.001
