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季风气候下热带北缘木本植物水力学特征与生理功能的研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2014
  • 中图分类:
    P46
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该研究成果是课题组2004年至2011年承担的3个研究课题中关于热带木本植物水力学和生理功能的研究成果的整合。该成果的主要研究内容:竹类植物根压普遍性及其对运输组织气穴化的作用;不同功能类群植物水力特征,生理功能与耐旱性的差异的对比;木本植物水力学特征与生理功能关联关系;三叶橡胶幼苗在干旱和复水过程中的水力特征和生理响应。主要发现点:首次发现丛生竹和散生竹地下茎普遍产生根压,并且是控制竹类植物最大高度生长的重要机制。系统地报道了植物水力学特征是植物功能性状的核心特征,与植物的生理功能和耐旱性密切相关,并且首次把植物水力特征与生长联系起来.还发现枝条水分传导效率与安全性反相关,而叶片水平没有这种权衡关系;叶片输导组织耐气栓能力差,对水分运输系统起安全阀作用。发现较强的耐旱性和保守的水分利用策略是半附生榕生存的重要策略;与常绿树种相比,落叶树种木质部水分传导效率较高而抗气栓化能力较差,但是它们通过落叶适应干旱;木质藤本耐气栓能力差,但是有较深的根系,能够吸取深层地下水,其光合作用受季节性干旱影响小。发现三叶橡胶幼苗在干旱处理过程中,水力信号诱发的气孔关闭能有效降低木质部栓塞化的风险。这使得干旱过后复水时,三叶橡胶幼苗叶片的输水系统和气孔导度能迅速恢复。成果的科学价值:该成果对植物水分关系理论做出了重要贡献,植物输导组织气栓修复的机制还不清楚,课题组发现的根压是竹类植物气栓修复的重要机制被认为是唯一可以确定的气栓修复机制。该发现对禾本类植物的良种选育,栽培管理有重要参考意义。课题组关于水力特征是植物耐旱性和功能性状的核心特征,以及植物不同的耐旱和水分利用策略的发现对于农林业育种和退化生态系统的恢复和重建有重要指导意义。同行引用和评价该成果集成8篇代表性论文成果,这些论文都被SCI收录,累计影响因子42.13, 被他人引用92次,其中SCI期刊他引80次,引用的期刊包括《Nature》, 《Ecology Letters》, 《Current Opinion in Plant Biology》《New Phytologist》等顶尖期刊。课题组发表在《Ecology Letters》上关于竹类植物通过根压修复气栓的输导组织而控制最大生长高度的文章被欧美学者发表在《Current Opinion in Plant Biology》的综述文章推荐为重点参考文献,被美国学者发表在《Frontiers in Plant Science》的综述文章评论为关于禾本类植物气栓修复机制的重要发现。这些成果分别4次被"科学时报"现在改为"中国科学报"和科学网作为头版要闻报道。
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