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与气候变化紧密相关的温度上升可能对林木功能产生重要影响。中国科学院华南植物园鼎湖山台站开展长达7年(2012-2019)的野外增温实验,将几种重要的本土树种(短序润楠、红枝蒲桃、木荷和鼠刺等)和土壤(分层)从海拔600米移位到300和30米。
华南植物园生态中心博士生吴婷在研究员刘菊秀的指导下,探讨温度升高对不同物种的叶片水力性状和经济学特性的影响。研究显示,增温显著增加短序润楠(300m)、红枝蒲桃、木荷和鼠刺(300m和30m)的单位面积和单位质量的光合速率,这主要与雨季气孔导度和气孔密度的增加有关,促进其快速生长。然而,短序润楠(30m)较低的气孔密度和单位面积光合速率则抑制其生长;增温增加短序润楠(300m)、红枝蒲桃、木荷和鼠刺(300m和30m)的光合氮和光合磷利用效率,但叶片厚度的下降,显著降低该四个树种的比叶重,表明该四个树种分配更多的资源用于上调光合而非结构性投资;通过该4个物种表型可塑性的变化,可预测这四个树种未来的“命运”:短序润楠在鼎湖山的分布将逐渐上移;红枝蒲桃和鼠刺可通过调节气孔的大小和/或密度来适应温度的上升,以较少的水分散失固定更多的碳;木荷的气孔较大且气孔可塑性较低,未来更易受到土壤水分亏缺的影响。此外,该4个树种通过降低叶片厚度增加散热。
相关研究结果发表在Global Change Biology(《全球变化生物学》)上,研究工作得到国家自然科学基金和广州市科技计划等的资助。
(a)实验样地介绍;(b)增温可影响叶片水力特性和经济学特性机理
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