树木生理学研究获系列进展

最近，中国科学院西双版纳热带植物园植物生理生态研究组在研究员曹坤芳的带领下，分别在《植物细胞和环境》、《功能生态学》、《植物》、《树木生理学》和《森林生态与管理》等环境科学和农林科学期刊发表了多篇重要研究成果。该研究组立足探索前沿性科学问题，积极开展国际合作，引进先进的研究方法和技术，近几年在树木生理学研究方面不断取得原创性研究成果。据曹坤芳介绍，生物的许多性状受其系统发育的影响，表现为系统发育关系相近的物种其某些性状特征也相似。过去20多年来，随着分子系统发育学研究方法的成熟和许多生物类群分子系统树的发表，使得在系统发育基础上探讨生物性状的进化与适应成为可能，国外学者建立了相关的检测方法和软件。但是，以前的方法主要是对单一性状特征进行有无系统发育信号和成对性状是否关联进化的检测，实际上生物的多个性状可能是相互关联的。该研究组郑丽等人的文章提出了一个新的检测植物功能性状是否受系统发育性状影响的多元分析方法。以同质园栽培的9种木莲属幼苗为研究材料，新的方法分析结果表明，把植物几个相关的生理生态性状组合起来，并考虑种内特征的差异，分析提高了系统发育信号或使原来单个性状分析时没有系统发育信号的多个相关性状组合起来则有显著系统发育信号。该方法还使得在样本较小的情况下进行系统发育信号检验成为可能。陈军文等人在《植物》发表的文章对比研究了热带森林3种常绿和3种落叶大戟科树种的水力结构特征，发现落叶树木在旱季落叶可能与它们木质部输导组织对干旱引起的气穴化更敏感有关。章永江等人在《植物细胞和环境》发表的文章探讨了在干热的稀树草原生长的一种豆科树木枝条枯死和个体死亡的生理机理。他们的研究发现，随着树高增加，该植物的一系列生理生态特征向适应更加缺水的方向发展，如木材密度和叶片单位面积干重增加，而枝条叶面积与边材截面积比、木质部导水率、叶片大小、叶片的气孔密度和光合能力都降低，植物生长减慢，其结果导致较高大的植物获得较少的碳投资收益，并且在极端干旱年份受到更严重的胁迫和碳饥饿，从而导致枝条或植株枯死。郝广友等人在《树木生理学》发表的文章报道了热带海边内岸矮红树生态型根系液流倒流现象。这种现象是由于土壤水势梯度引起的被动过程，对于稀释上层根系的盐分有好处，但是增加了水分和能量消耗，同时不利于木质部气穴化修复，可能是矮红树矮化的一个重要原因。土壤干旱的生境根系液流倒流或再分配已有报道，而该文章首次报道了盐生生境树木根系液流倒流现象。（来源：科学时报张雯雯）