《嚴重侵蝕區乾旱驅動馬尾松水力輸導障礙與碳飢餓研究》是依託福建師範大學,由朱錦懋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:嚴重侵蝕區乾旱驅動馬尾松水力輸導障礙與碳飢餓研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:朱錦懋
- 依託單位:福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
乾旱脅迫驅動植物死亡的主要生理機制有水力輸導障礙和碳飢餓,這兩個生理機制間具有水力-碳反饋迴路,非結構性化合物的運輸和利用是耦合這條迴路的關鍵環節。福建長汀嚴重土壤侵蝕區面臨乾旱脅迫加劇的威脅,森林生態系統脆弱性增加。在前期研究基礎上,本項目擬以該地區森林生態系統的關鍵種-馬尾松為研究對象,利用野外原位人工隔離降水技術,模擬4種乾旱脅迫梯度下馬尾松死亡的過程,通過測定樹幹液流、水力導度以及光合/呼吸速率研究馬尾松水力輸導障礙、碳飢餓的發生髮展特徵,通過穩定碳同位素技術,研究韌皮部運輸的非結構性碳水化合物的來源。以上研究將揭示導致馬尾松死亡時的乾旱閾值;闡明乾旱脅迫導致馬尾松死亡的水力輸導障礙和碳飢餓的耦合機制。研究結果可為解釋乾旱導致植物死亡的生理機制提供重要證據,為預測未來極端乾旱事件發生時馬尾松的死亡率提供直接參考,為制定亞熱帶森林應對氣候變化的管理措施提供科學依據。
結題摘要
福建長汀嚴重土壤侵蝕區的生態環境脆弱,未來乾旱可能威脅到這一地區植物的生存,本項目旨在研究乾旱導致馬尾松死亡的主要生理機制,我們發現馬尾松具有很強的抗旱能力,在進行人工隔離降雨兩年後才開始發現個別馬尾松死亡,研究揭示了馬尾松抵禦乾旱的主要機制有:降低葉片水勢,從而增加和土壤的水勢差,使其仍能維持連續的液流;通過夜間的水分流動補充生理活動所需的水分;將葉片的光合產物被更多地分配到枝條用於維持細胞間的滲透壓平衡;以及更多地利用地下水和霧水。而在馬尾松死亡時水分輸導完全停止,而非結構性碳水化合物庫並沒有完全枯竭,碳飢餓致死也許並不是整個植株水平上發生的,而是某一組織或器官降低到一定的閾值後即發生滲透調節失效或其他一系列代謝原因而引起死亡。