植物生理生態(tài)組在“東北三大硬闊”等復葉樹種生產(chǎn)力方面獲新進展
復葉樹種是一類重要的樹種,我國"東北三大硬闊"都為復葉樹種,復葉特征長期以來被認為與較高的光合生產(chǎn)力有關(guān),但至今仍缺乏生理機理方面的解釋。我們以長白山地區(qū)包括"東北三大硬闊"在內(nèi)的樹種為材料,研究了其木質(zhì)部水力結(jié)構(gòu)和光合碳同化相關(guān)的重要功能性狀。結(jié)果表明,水分傳導率是決定其光合能力(潛在的生產(chǎn)力)的重要因素,而且隨著復葉面積的增大,莖水力導度和整枝水力導度都呈顯著增加趨勢(圖1),同時水力導度的增加也使得光合同化速率增大,即光合同化速率也與復葉面積呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(圖2)。復葉特征使得樹木的葉片面積可以遠遠大于一般單葉樹種,而大的葉片有利于樹木構(gòu)建更為有效的水力傳輸系統(tǒng),從而支撐其較高的光合氣體交換和較高的生產(chǎn)力。但是在凍融交替等脅迫因素存在的情況下,生產(chǎn)力和抗逆性間存在顯著權(quán)衡關(guān)系,具有較大葉片、較高水力導度、較高光合速率的復葉樹種的潛在生產(chǎn)力需要在條件比較優(yōu)越的環(huán)境中才能得以發(fā)揮。該研究結(jié)果為林業(yè)實踐中因地制宜地更好利用復葉樹種提供了較重要的基礎理論依據(jù)。
該研究成果以Correlation between leaf size and hydraulic architecture in five compound-leaved tree species of a temperate forest in NE China為題發(fā)表在Forest Ecology and Management上。植物生理生態(tài)課題組碩博連讀研究生宋佳為第一作者,郝廣友研究員為通訊作者。該研究得到中國科學院"百人計劃"項目、國家優(yōu)秀青年基金等的支持。論文鏈接http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2017.08.005。

圖1. 長白山闊葉紅松林5種復葉樹種整枝導水率、枝條邊材比導率、葉比導率與葉片面積間的正相關(guān)關(guān)系。

圖2. 闊葉紅松林5種復葉樹種的最大凈光合速率、葉片與邊材面積比值與復葉面積間的正相關(guān)關(guān)系。
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