脆弱性细分对热带-亚热带木本植物的水利战略至关重要

IF 5.3 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Journal of Ecology Pub Date : 2024-09-26 DOI:10.1111/1365-2745.14421

Dong-Liu Huang, Feng Zhang, Ya-Dong Qie, Yong-Qiang Wang, Chun-Yan Wan, Jun-Rui Yu, Jun Zhang, Jing-Xi Gan, Shi-Dan Zhu

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摘要

脆弱性分段假说认为，可以通过牺牲廉价叶片来保护昂贵茎干的水力功能，这已被证明是干旱地区木本物种抵御干旱的关键策略。气候变化导致相对湿润的热带-亚热带森林中的严重干旱日益加剧。然而，脆弱性分段（以茎和叶之间的抗栓性差异来衡量；P50leaf-stem）是否在热带-亚热带木本植物的水力策略中发挥作用仍不清楚。我们研究了中国热带亚热带六种干旱指数森林类型中 130 种优势木本植物的茎叶的 12 个关键水力相关性状（即抗穴蚀性、水势、安全系数、脆弱性分段、叶-边材面积比和水分利用效率）和死亡率。我们的主要目标是(1) 建立茎叶水力框架并捕捉关键水力特征；(2) 比较不同森林类型和功能群的水力策略；(3) 阐明环境因素和水力特征对死亡率的影响。性状网络分析揭示了茎叶水力性状之间的密切关系，其中空穴阻力、水分损失点和 P50leaf-stem 是关键性状。一般来说，P50 叶茎越大，最低水势、叶水力安全系数和叶-边材面积比越低，但木质密度、茎水力安全系数和水分利用效率越高。热带森林（高干旱度）比亚热带森林（低干旱度）具有更高的抗叶片栓塞性、P50叶茎、木材密度和水分利用效率，而灌木比乔木具有更高的抗叶片栓塞性和更多的负张力损失点。然而，茎叶水力策略在常绿树和落叶树之间没有显著差异。干旱指数和水力特征都会影响物种的死亡率。尤其是 P50leaf-stem 能很好地预测热带森林中干旱引起的死亡率。综述。我们的研究结果表明，热带-亚热带木本植物的水力策略中应纳入脆弱性分段，以探索其对未来气候变化的干旱响应。

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Journal of Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.