近日,中科院西雙版納熱帶植物園的科研人員發(fā)現(xiàn),在熱帶喀斯特森林中,不同于常綠植物采取的耐旱策略,落葉植物主要采取了避旱的策略。兩者在時間上對水分的利用存在一定程度的分化,這對維持熱帶干性喀斯特森林的水分平衡以及物種的共存十分重要。這是為數(shù)不多的發(fā)現(xiàn)植物葉片和枝干耐旱性關聯(lián)進化的研究,相關成果發(fā)表于國際期刊《植物學紀事》。
據(jù)悉,喀斯特地質(zhì)在我國分布廣泛。尤其是在西南地區(qū),連片分布著世界上面積較大的喀斯特地貌,構成了獨特的景觀。喀斯特地質(zhì)的碳酸鹽巖化學風化強烈,土壤形成很慢,且土層薄、偏堿性,這使得很多植物長在裸露的巖石上。同時,土壤基質(zhì)有許多淋溶形成的空隙、空洞,這會導致漏水,造成生活在喀斯特地質(zhì)區(qū)的植物即使在雨季也可能頻繁遭受干旱脅迫。
受季風氣候影響,云南南部的西雙版納地區(qū)一年中有半年發(fā)生干旱,喀斯特山地植物遭受更為嚴重的干旱脅迫。然而,有些植物卻偏愛生長在喀斯特山地。據(jù)統(tǒng)計,在西雙版納熱帶喀斯特森林中,約有10%的植物只能生長在喀斯特山地。
為深入研究植物對熱帶喀斯特生境的適應機制,該植物園博士生付培立等在導師曹坤芳的指導下,利用系統(tǒng)獨立對比方法,研究了該植物園附近熱帶喀斯特森林中的6種常綠樹木和6種落葉樹木。
通過比較枝條和葉片的水力特征、水分關系、葉片壽命和光合特征,研究人員發(fā)現(xiàn),落葉樹木具有較大的導管直徑、較高的枝條導水率和光合速率,而常綠樹木木質(zhì)部抗氣栓化能力和葉片耐失水能力強。葉片壽命越長的植物,其枝條木質(zhì)部水分運輸能力越低;枝條抗栓塞化能力越強的植物,其葉片的耐旱性也越強。研究還發(fā)現(xiàn),葉片密度和木材密度這兩個相對容易測定的功能性狀,可作為旱生森林植物耐旱性與葉片光合能力的指征。