华南植物园揭示植物叶片水力效率和安全权衡变化的气候驱动因子
经典的“植物水力权衡假说”认为，植物的水力传输效率和安全之间存在权衡关系。然而，相比于枝条，叶片的水力权衡关系的研究没有受到足够关注。叶片被认为是植物水分传输的一个重要“瓶颈”，前人的研究表明，叶片的水力权衡关系仍存在较大的争议，尤其是其生理生态机制以及潜在的气候驱动因子仍不清楚。
中国科学院华南植物园植物生理生态研究组博士后金益，构建了包含全球81个样地362种被子植物叶片水力性状的数据库，通过多种模型分析发现，在全球尺度上被子植物叶片水力效率和安全之间存在显著但是微弱的权衡关系。 同时，植物生长区域的阳光辐射和降水条件共同驱动了权衡关系的变化，即：生长于高阳光辐射和低降水区域的植物通常有较高的叶片水力效率和安全，而生长在高降水且低阳光辐射环境条件下的植物有更低的水力效率和安全。此外，生长在高阳光辐射和低降水区域的植物可以通过增加叶片的比叶重、叶脉密度以及渗透调节能力，增强叶片水力安全性但不影响水力效率，从而改变叶片水力策略，以保障植物在特定栖息地的生长和存活。
该研究在全球尺度上揭示了叶片水力效率和安全的权衡关系及其生理生态机制，为阐明植物的水分适应策略提供了新观点，对探究气候变化下植物的响应与适应及其分布格局具有重要科学意义。相关研究结果以“Precipitation,solar radiation,and their interaction modify leaf hydraulic efficiency-safety trade-off across angiosperms at the global scale”为题在线发表于国际主流学术刊物New Phytologist（《新植物学家》）（IF5-year=10.2）上。该研究得到了国家自然科学基金，中国科学院青年创新促进会和广东省科技计划等项目的资助。论文链接：http://doi.org/10.1111/nph.20213
图1. 年均降水量(MAP)和太阳辐射(SR)对叶片水力效率和安全权衡关系的交互作用。
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