华南植物园揭示全球尺度上风速与植物水力性状之间的关系

　　

长期以来，风被认为是影响森林群落的一个重要生态因子。它不仅对森林群落造成损害，而且能够影响森林生态系统的蒸散发、降低植物的表面温度，并使植物失水。然而，在全球尺度上，风对植物水力性状的影响却被忽视，尤其在全球风速快速增强的背景下，研究风速对植物的影响显得尤为重要。

中国科学院华南植物园恢复生态学团队贺鹏程副研究员，通过测定大量的野外实地森林木本植物，并收集前人已发表文章的相关数据，建立了包含全球469个样地1922种木本植物（2786个观测值）的关键植物水力性状数据库，分析了植物水力性状与全球风速之间的关系。研究发现，即使在控制了其他环境因子如湿润指数、温度和蒸气压差等的条件下，风速依然显著影响了植物的水力性状。在强风环境下，植物的导管直径更细、导水率更低，而抗旱性更强，枝条上支撑的叶片面积更小。

该研究揭示了风速对植物水力性状变化的重要影响及作用机制。鉴于近年来全球风速正快速增强，风对植物的负面作用可能会抵消其它环境因子如CO₂浓度升高、氮沉降增加，甚至全球变暖对植物的正面影响。此外，开展严格的野外和室内控制实验将有助于进一步揭示风对植物水力性状影响的机制。

相关研究结果已近期在线发表在国际主流学术刊物Nature Ecology?& Evolution（《自然-生态与进化》）（IF_5-year=16.6）上。华南植物园贺鹏程副研究员为论文第一作者，研究合作者包括中国科学院地理科学与资源研究所余开亮研究员、清华大学王焓副教授等。该研究得到了国家自然科学基金和广东省重点实验室项目等资助。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41559-024-02603-5

图1. 不同风速条件下植物性状的变化。强风降低了林冠和植物的边界层阻力，导致植物表面变干，并受到机械损伤。在此条件下，强抗旱性、枝条上较少的叶片和强机械抗性对植物是有利的。与此相反，在低风速条件下，植物受到的干旱胁迫、机械损伤较低，植物木质部导水更快，长的更高。