元江稀树灌草丛优势物种在降水减少情景下未出现碳饥饿

 在全球变化背景下,干旱发生的强度、频率和持续时间将持续增加,进而对植物的生长、生存和分布造成影响。作为植物中最大的移动碳库,非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrateNSC)可在胁迫环境下调节碳动态,起到缓冲作用。植物中相对高的非结构性碳水化合物意味着碳供应超过碳需求。然而,干旱胁迫下NSC的动态及NSC对干旱的响应机制尚不清楚,特别是对于受水分限制的稀树灌草丛(Savanna)生态系统。 

  版纳植物园全球变化组博士研究生金艳强在导师张一平研究员的指导下,通过设置控水试验平台,模拟不同程度降水持续减少对元江稀树灌草丛中三个优势物种(厚皮树Lannea coromandelica,老人皮Polyalthia cerasoides和扭黄茅Heteropogon contortus)的生长影响;并比较研究了不同生长季中三个物种叶片和小枝的NSCNon-Structural Carbohydrate)含量和相对变化量。研究发现:降水持续减少显著降低了元江稀树灌草丛三个优势物种的生长;三个物种的NSC平均含量为8.1%,在不同生长季各减水处理下NSC含量没有明显的变化;相反,在减水处理下三个优势物种的NSC相对变化量显著上升,表明降水持续减少情景下三个优势种通过不同的调控机制调节来满足碳需求,最终维持一个较好的碳平衡,未出现碳限制导致的植物碳饥饿现象。此外,通过研究认为:在评价植物的碳平衡时,相比NSC总量,NSC的相对变化量是一个更为敏感和有效的评价指标。研究结果为理解植物碳平衡和碳饥饿的相关机制提供了新思路。 

  相关研究结果以Carbohydrate dynamics of three dominant species in a Chinese savanna under precipitation exclusion为题,在线发表在Tree Physiology上。 

本研究得到了国家重点研发计划(2016YFC0502105)、国家自然科学基金与云南省政府联合项目(U1602234U1202234)、国家自然科学基金项目(41405143)等项目的资助。此外,研究还得到元江干热河谷生态站、公共技术服务中心和生物地球化学实验室的大力支持,在此表示衷心感谢

  元江稀树灌草丛生态系统控水试验平台(远景)

 

  稀树灌草丛三个优势种叶子中碳水化合物的日变化 

  LCLannea coromandelicaPCPolyalthia cerasoidesHCHeteropogon contortus 

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中国科学院西双版纳热带植物园

中国科学院西双版纳热带植物园,国家AAAAA级旅游景区,位于中国云南省西双版纳傣族自治州景洪市勐腊县勐仑镇葫芦岛,中国面积最大、收集物种最丰富、植物专类园区最多的植物园[1] ,也是集科学研究、物种保存和科普教育为一体的综合性研究机构和风景名胜区。

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