木本植物应对干旱胁迫的响应机制:基于水力学性状视角

干旱最显著的影响表现在区域尺度的森林死亡事件中,可以在短时间内杀死数百万棵树木。鉴于未来极端干旱事件的频率和强度可能随温度的升高而增加,迫切需要明确树木对干旱胁迫的响应对策以及衰退死亡机理,揭示木本植物在干旱环境中存活和死亡的生理机制,了解树木在未来气候下的适应机制,提高预测树木对干旱反应的准确性。在常用植物功能性状的基础上,重点纳入与植物水分运输能力及耐旱性相关的水力学性状,系统总结了:1)植物木质部水分运输的物理机制;2)植物应对干旱胁迫的水力响应过程:3)干旱胁迫下木本植物水分利用对策;以及4)干旱胁迫下木本植物衰退/死亡机理。最后,提出3个尚待解决的主要问题:1)加强纳入水力性状阐明植物对干旱胁迫的响应和调节机制;2)加强从全株植物的角度考虑植物不同组织性状间的关系;3)深入探究树木干旱致死机理。

干旱导致防护林衰退死亡研究进展

随着全球气候变暖,干旱已经成为防护林衰退死亡的重要原因,导致防护功能下降甚至丧失。目前,关于干旱造成树木死亡主要有三种假说,即水力学失败假说、碳饥饿假说和生物攻击假说。我国对防护林干旱致死的研究相对较少,应加强以下几方面的研究:(1)碳饥饿假说中树木死亡各种糖分临界值的研究;(2)防护林树种不同器官间碳水化合物转换迁移的变化规律研究及不同器官干旱致死的碳和水安全阈值;(3)加强对成年防护林树种干旱致死机制的研究。

以电导法配合Logistic方程确定5种景天属植物耐旱性

以5种屋顶绿化景天属植物为试验材料,采用电导法测定干旱胁迫处理下其叶片的细胞质膜透性,并通过拟合Logistic方程计算干旱半致死时间,以确定不同植物的耐旱性。结果表明,八宝景天和凹叶景天耐旱性强,佛甲草耐旱性中等,金叶景天和红叶景天耐旱性较弱,这与5种植物的实际耐旱趋势一致。

杨树幼苗自然干旱过程中非结构性碳水化合物变化

为了解杨树幼苗非结构性碳水化合物(NSC)在干旱胁迫过程中的变化规律及响应机制,通过自然干旱处理,分析随着干旱胁迫加剧叶片水势及不同器官(叶、茎和根)中NSC、可溶性糖和淀粉含量。结果表明:当土壤含水量从田间持水量的100%下降到84%时,叶片和根NSC和可溶性糖含量增加,叶片淀粉含量和水势及茎可溶性糖含量下降;当土壤含水量从田间持水量的84%下降到41%时,叶片和茎NSC含量减少,茎和根可溶性糖/淀粉上升,叶片凌晨水势升高,正午水势降低;当土壤含水量从田间持水量的41%下降到31%时,叶片NSC含量和水势、茎NSC含量及根可溶性糖含量增加,叶片和根淀粉含量降低;当土壤含水量从田间持水量的31%下降到20%时,叶片和茎NSC及淀粉含量降低,叶片可溶性糖含量及水势下降,根NSC含量增加;当土壤含水量从田间持水量的20%下降到16%时,叶片和茎NSC、可溶性糖和淀粉含量升高,根NSC含量和可溶性糖/淀粉及叶片水势降低。可见,杨树幼苗在自然干旱过程中,叶片碳储存下降,根系的碳分配及碳消耗增加;当水力失衡限制了碳运输和代谢时,幼苗可能发生根系碳饥饿而死亡。