中科院一博士连发两篇文章

　　生物通报道：来自中国科学院西双版纳热带植物园的消息，西双版纳热带植物园，日本宇都宫大学（Utsunomiya University）等处的研究人员利用引种植物材料，对龙脑香树木生理生态学进行了深入研究，取得重要进展。这些重要研究成果发表在农林科学类顶级期刊《树木生理学》（Tree Physiology）和生态学主流期刊《功能生态学》（Functional Ecology）杂志上。

文章的通讯作者是曹坤芳研究员，第一作者是张教林博士，前者早年毕业于南京农业大学，主要研究兴趣是森林生态学、植物生理生态学、胁迫生态学、树木年代生态学、植物群落学等方面

龙脑香科植物是亚洲热带雨林最重要的植物科、标志性树种。该科树木生产优质木材，具有重要的经济和生态价值。亚洲原始热带森林的面积正不断减少，龙脑香科植物分布的原生境正在遭受严重破坏，为了保存它们的种质资源以便将来进行造林和植被恢复，中国科学院西双版纳热带植物园引种了30多种龙脑香科植物。

冠层叶片是森林固定二氧化碳的主要器官。高大树木的冠层叶片不仅要适应强光、高温及相对干燥小环境，同时要面对水分长距离运输引起的水分运输阻力大的困难。很多龙脑香科植物为高大乔木，人们要到达树冠顶部非常困难，因此对森林冠层叶片的光合作用等生理过程的了解还非常匮乏。作者通过高空修剪车到达引种园高达17~22 米4种国产龙脑香树冠顶部，于雨季和旱季测定它们最上层叶片的光合作用日变化，发现从上午10：30左右开始4种龙脑香冠层叶片的光合作用均受到持续抑制，下午很少恢复。此间，叶片的光呼吸显著加强，30~65%的光电子流被用于光呼吸，从而保护了光合机构受强光的伤害。表明光呼吸对于热带树木冠层叶片的光保护起重要作用。热带树木冠层叶片晴天光合作用的持续抑制有利于防止强烈蒸腾导致的叶片水分传导功能失调。相关研究成果发表在近期出版的农林科学类顶级期刊《树木生理学》（Tree Physiology）上 。

通过对引种入园的17种龙脑香科树种冠层枝条和叶片功能性状之间关系的研究发现：枝条水力导度与雨季正午叶片水势、叶肉组织厚度、气孔导度、光合速率、光合氮和磷利用效率及树干的高生长和直径生长速率显著正相关，表明枝条导水能力通过对叶片养分利用效率和叶片发育的调控，从而影响光合作用及生长速率。多元统计分析表明，枝条水分传导能力及受其调控的功能性状是影响植物生长表现的主要功能轴；而叶绿素含量、单位叶面积重量（比叶重）等与光能利用有关的性状则为独立的次要功能轴；枝条的导水能力及其关联的叶片功能性状受植物系统发育的影响。该研究阐明了树木枝干的导水能力与叶片的功能和植物生长的关联关系，同时发表了17种龙脑香树种大量的生理生态数据，为研究这些树种的生态学特性、它们在热带森林生态系统中的服务功能提供了依据。相关研究成果发表在生态学主流期刊《功能生态学》（Functional Ecology）上。（来源：中国科学院西双版纳热带植物园）

（《树木生理学》（Tree Physiology），DOI: 10.1093/treephys/tpn018 ，J.-L. Zhang，K.-F. Cao）

（《功能生态学》（Functional Ecology），DOI: 10.1111/j.1365-2435.2009.01552.x，Jiao-Lin Zhang，Kun-Fang Cao）

附：

曹坤芳
博士　研究员　博士生导师
Email: [e-mail] or [e-mail]


学 历：
博士，1991年01月–1995年1月 荷兰瓦赫宁根农业大学森林生态专业

学士，1978年10月–1982年7月 南京农业大学 果树专业

进 修：
1988年6月–1989年10月 荷兰瓦赫宁根农业大学进修森林生态学

1984年9月–1985年1月 中国科学院职工大学 英语高级班脱产进修

工作经历：
2001年10月--- 荷兰瓦赫宁根农业大学国际研究员

2000年–2002年 中国科学院“国外引进杰出人才”（“****”）资助

1999年10月--- 中国科学院西双版纳热带植物园“知识创新工程基地”研究员

1997年7月–1999年2月 文莱王国文莱大学 博士后研究员

1995年4月–1997年4月 日本宇都宫大学“日本学术振兴会”博士后研究员

1991年3月–1996年4月 兼任中国科学院植物所助理研究员

1982年8月–1991年2月 中国科学院植物所研究实习员

社会任职：
云南省现任政协委员

2002年12月始 任《Forest Ecology and Management》编委，任期三年

1999年3月始 任《植物生态学报》常务编委.

1999年7月始 任《生物多样性》 常务编委，责任编委。

1998年–2003年 任中国植物学会植物生态学专业委员会委员

国际植被协会、中国植物学会、中国生态学会、中国林学会和中国生态经济学会会员

为下列学报审稿：
Science,Tree Physiology, Journal of Tropical Ecology, Forest Ecology and Management,《中国科学》,《植物学报》，《生态学报》，《植物生态学报》，《生物多样性》,《林业科学》

所获奖励：
2003年9月30日 获中共中央组织部、宣传部、统战部、国家人事部、教育部和科学技术部联合授予的

“全国留学回国人员先进个人”成就奖

2006年获云南省政府特殊津贴

研究兴趣：
森林生态学、植物生理生态学、胁迫生态学、树木年代生态学、植物群落学

研究方向：
* 低温对热带植物伤害的生理机理研究

* 热带森林植物对强光、水份胁迫的保护性机理的研究

* 干热河谷地区植物对多重胁迫的抗性生理生态研究

* 林下植物对林下光资源利用的研究

* 光照对不同生态习性的植物生长、形态发育、生物量分配和生理功能的影响

* 不同生态功能植物类群的叶片形态解剖及生理等特征的对比研究

在研项目：
* 植物对干热河谷地区环境胁迫的适应机理,中国科学院知识创新工程重要方向项目,项目负责人.
* 植物的濒危机制和保护原理研究,中国科学院知识创新工程重要方向项目,子项目负责人.
* 国家自然科学基金“中国西部环境和生态科学”重大研究计划的重点项目:“云南元江干热河谷植被退化机理和重建试验”, 项目负责人

主要论著（*通讯作者）：

原文摘要：

Sustained diurnal photosynthetic depression in uppermost-canopy leaves of four dipterocarp species in the rainy and dry seasons: does photorespiration play a role in photoprotection?

Diurnal and seasonal changes in gas exchange and chlorophyll fluorescence of the uppermost-canopy leaves of four evergreen dipterocarp species were measured on clear days. The trees, that were growing in a plantation stand in southern Yunnan, China, had canopy heights ranging from 17 to 22 m. In the rainy season, Dipterocarpus retusus Bl. had higher photosynthetic capacity (Amax) than Hopea hainanensis Merr. et Chun, Parashorea chinensis Wang Hsie and Vatica xishuangbannaensis G.D. Tao et J.H. Zhang (17.7 versus 13.9, 11.8 and 7.7 µmol m–2 s–1, respectively). In the dry season, Amax in all species decreased by 52–64%, apparent quantum yield and dark respiration rate decreased in three species, and light saturation point decreased in two species. During the diurnal courses, all species exhibited sustained photosynthetic depression from midmorning onward in both seasons. The trees were able to regulate light energy allocation dynamically between photochemistry and heat dissipation during the day, with reduced actual photochemistry and increased heat dissipation in the dry season. Photorespiration played an important role in photoprotection in all species in both seasons, as indicated by a continuous increase in photorespiration rate in the morning toward midday and a high proportion of electron flow (about 30–65% of total electron flow) allocated to oxygenation for most of the day. None of the species suffered irreversible photoinhibition, even in the dry season. The sustained photosynthetic depression in the uppermost-canopy leaves of these species could be a protective response to prevent excessive water loss and consequent catastrophic leaf hydraulic dysfunction.