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極端干旱導(dǎo)致了全球森林樹木死亡事件頻發(fā)，越來越多的研究證實(shí)木質(zhì)部水分運(yùn)輸功能的喪失是樹木干旱死亡的主要生理機(jī)制，但是，關(guān)于水分條件不同的熱帶森林對(duì)極端干旱的響應(yīng)及適應(yīng)機(jī)制還認(rèn)識(shí)不足。廣西大學(xué)林學(xué)院植物生理生態(tài)與進(jìn)化研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園相關(guān)科研人員合作，監(jiān)測(cè)了2004年至2015年西雙版納熱帶溝谷雨林和鄰近的喀斯特季雨林樣地群落動(dòng)態(tài)和樹木死亡情況(此期間發(fā)生了兩次嚴(yán)重干旱)，測(cè)定了兩個(gè)森林共29個(gè)典型樹種的水勢(shì)和水力學(xué)性狀，分析干旱引起的樹種死亡率和多度變化與樹木水力安全性之間的關(guān)系。

研究發(fā)現(xiàn)，無論是濕潤(rùn)的熱帶溝谷雨林，還是生境干旱的喀斯特森林，在遭受極端干旱事件后樹種死亡率均顯著增加，且小徑級(jí)個(gè)體的死亡率更高。在這兩種森林中，木質(zhì)部栓塞抗性較高的樹種在極端干旱后的死亡率均較低，其胸高斷面積均顯著增加。但是，在溝谷雨林中，葉片水力安全邊際(物種最低水勢(shì)減去其葉片失去50%導(dǎo)水力率時(shí)水勢(shì))與樹木死亡率和基于樹干胸?cái)嗝娣e的多度增加速率相關(guān)性更強(qiáng)，葉片水力安全邊際高的樹種死亡率低和多度增長(zhǎng)率高。相反，在喀斯特森林中，葉片水力安全邊際高的樹種死亡率高，相應(yīng)地多度增長(zhǎng)率低。這是因?yàn)闊釒Эλ固厣謽浞N葉片耐失水能力強(qiáng)，在干旱時(shí)期能忍受水勢(shì)降得更低，延長(zhǎng)光合作用時(shí)間;另一方面，可通過莖葉脆弱性分割(犧牲脆弱和投資成本較低的葉片來保護(hù)和維持高投資成本的枝條的水力功能)的方式來避免干旱引起的死亡。這一研究揭示了水分條件不同的熱帶森林樹木適應(yīng)極端干旱不同的水力策略。

研究結(jié)果于近日發(fā)表在國(guó)際期刊《Agricultural and Forest Meteorology》上。廣西大學(xué)林學(xué)院博士生王永強(qiáng)為論文第一作者，曹坤芳教授、朱師丹教授為通訊作者。

關(guān)鍵詞： 安全邊際 顯著增加 西雙版納 廣西大學(xué)林學(xué)院 熱帶森林