西南喀斯特森林木本植物水力結構對張力的調控

《西南喀斯特森林木本植物水力結構對張力的調控》是樊大勇為項目負責人，中國科學院植物研究所為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：西南喀斯特森林木本植物水力結構對張力的調控
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：樊大勇
• 依託單位：中國科學院植物研究所

項目摘要

與世界其他喀斯特地區相比，中國西南喀斯特植被具有獨特性。目前中國西南喀斯特地區石漠化現象日趨嚴重，急需進行生態植被恢復治理。由於喀斯特地貌的特殊性，喀斯特植物水分關係研究是喀斯特地區生態恢復治理工程的重要基礎，而已有的相關生理生態研究均偏重對喀斯特植物的抗旱能力進行評價研究，並未能系統闡明喀斯特森林木本植物水分平衡關係的控制機理。本研究擬在前期研究的基礎上，以貴州典型喀斯特森林的木本植物為研究對象，以野外多物種原位測定和取樣分析為特點，通過植物生理生態學、解剖學、植物生態學的研究方法和技術，系統研究西南喀斯特森林木本植物控制體內水分平衡關係的生理生態學機制，重點探討涉及水力結構的各個生理過程對張力的精確調控機理及彼此之間的功能性耦合關係，為我國西南喀斯特生態恢復治理提供重要的理論基礎。

結題摘要

本項目以貴州典型喀斯特森林的木本植物為研究對象，以野外多物種原位測定和取樣分析為特點，通過植物生理生態學研究方法和技術，系統研究西南喀斯特森林木本植物控制體內水分平衡關係的生理生態學機制，為我國西南喀斯特生態恢復治理提供重要的理論基礎。經過3年的項目實施，項目進展順利取得了較好的研究成果。研究發現，貴州喀斯特森林木本植物普遍抵抗空穴化能力較弱、水力導度較高，這是不耐長期乾旱的典型特徵。進一步研究結果表明，抵抗空穴化能力與水力導度之間的耦合關係無適應性上的意義，這可能與植物整體水力結構調整機制相關。我們同時研究了中午空穴化程度與光合生理活性之間的關係，發現所測定的植物的中午最大光化學量子效率基本不變但空穴化程度變異性很大，這表明不同張力控制能力的種對光合光系統2光化學量子轉換效率的調控機制可能不一樣。野外光合測定及葉片營養測定結果表明，退化程度大的喀斯特地貌的木本植物其光合能力、葉片營養水平及氣孔敏感度高。對比喀斯特常綠和落葉植物可以發現，常綠植物的抵抗空穴化能力高，水力導度、氣孔敏感度、光合能力、中午空穴化比例以及比葉重均比落葉種低，很明顯喀斯特以增強水分傳輸的安全性和降低碳同化能力為特點，而喀斯特落葉種在生長期內最大化碳同化能力也因此降低了水分傳輸的安全性，而在非生長期內落葉種通過落葉方式渡過相對乾燥期以減輕乾旱脅迫對其生理生態過程的嚴重影響。項目執行期間，已經發表2篇SCI論文，1篇國際會議論文，另有2篇在審。總體而言，項目完成的情況較好。