科學網—植物水分傳導脆弱性分區假說獲進展

2020-11-25 科學網
中科院華南植物園
植物水分傳導脆弱性分區假說獲進展

 

本報訊(記者朱漢斌 通訊員周飛)中科院華南植物園助理研究員朱師丹和劉慧,通過對比熱帶雨林、熱帶季雨林、溫帶季風林和地中海灌叢林地四個植被類型共69種闊葉木本植物的枝條和葉片水力功能性狀,證實幹旱地區的物種普遍符合水分傳導脆弱性分區假說。相關研究日前在線發表於《功能生態學》。

研究人員發現,溼潤地區物種的枝條常常表現出比葉片更低的抗氣穴化能力(即枝條比葉片具有更高的水分傳導率喪失50%時的水勢)。雖然這些物種的葉片喪失了安全閥的功能,但它們可以通過有效水力補償機制,應對潛在乾旱脅迫並維持其水分安全。

該研究闡明了缺乏水分傳導脆弱性分區的物種主要來自溼潤地區,在喪失葉片安全閥的功能後,以多種水力補償機制度過乾旱期,從而拓展了全球不同氣候區森林植物水分傳導脆弱性分區假說。

植物水分傳導脆弱性分區假說認為,枝條比其末端葉片的抗氣穴化能力更強,葉片在植物水分傳導通路中起著安全閥的作用。但最近的研究發現,溼潤地區的一些森林植物沒有水分傳導脆弱性分區的特徵,因此不同氣候區的森林植物可能具有不同的水分傳導調節及抗旱機制。

《中國科學報》 (2016-05-18 第4版 綜合)

相關焦點

  • 植物激素茉莉酸的信號傳導機理研究取得進展
    茉莉酸(Jasmonate,JA)激素是植物體內一類非常重要的脂類生長調節物質,參與調控植物某些重要的生長發育過程以及對環境因子的響應,如葉片表皮毛的起始、花青素的積累及抗凍害反應等。根毛是根表皮細胞特化形成的一種單細胞管狀突出物,它們能有效增加根的表面積,促進植物對水分和養分的吸收,從而在植物適應環境的過程中發揮重要作用。根毛的生長發育過程受到多種環境因子和內源信號的影響。前人研究發現茉莉酸可以影響植物根毛的發育過程,然而相應的分子調控機理及信號傳導通路仍不清晰。
  • 科學網—揭示植物水力性狀與樹高的協調機制
    中科院華南植物園揭示植物水力性狀與樹高的協調機制   本報訊(記者朱漢斌 通訊員周飛)中科院華南植物園研究員葉清等人,通過建立全球369個樣地1281種木本植物的最大樹高和11個水力性狀資料庫,探討了最大樹高對植物水分運輸 「效率—安全」權衡關係的影響模式。
  • 水分來源深度直接影響喀斯特石生植物水勢調節及乾旱脆弱性特徵
    然而,目前已有研究對喀斯特典型生境植物如何響應水分條件變化仍缺乏深刻認識,極大地限制了對已恢復植被群落穩定性評估與動態預測。  研究發現,在無連續土層分布但風化基巖層裂隙管道較為發育的石生環境中,植物的用水策略差異不完全取決於常綠落葉等生活型特徵。另外,接收自然降雨的不同生活型植物種在生長季期間各項理化指標變異程度較小;而乾旱處理樣地隨著遮雨天數的增加,生境內可利用水分急劇減少,目標物種呈現出明顯的兩類響應特徵。
  • 成都生物所在尼泊爾裸子植物豐富度分布格局及形成機制研究中獲進展
    位於喜馬拉雅山中段南麓的尼泊爾有海拔超過8000米的山峰和最長的生物氣候梯度,為探索環境變化對植物豐富度分布模式的相對作用提供了天然的理想研究場所。  目前,已有大量有關海拔梯度下物種豐富度分布模式的研究報導,包括苔蘚植物和其他維管植物(蕨類植物、蘭花、瀕危植物、特有植物分類群、種子植物等)。為了探索物種豐富度模式的形成機制,群落生態學家提出了各種假設。
  • ABA介導植物抗旱機理研究獲進展
    中國園林網4月23日消息:水分脅迫是植物生長發育過程中不可避免的不利因素,也是農業生產減產的重要因素。植物由於自身限制,當遭受逆境環境時無法逃避,只能選擇應答外界脅迫,因此植物演化出一套複雜而精密的調控機制,來感應外部脅迫並傳遞信號,最終在分子、細胞和整個植株水平上形成精確反應。
  • 植物木質部耐栓塞能力研究獲進展
    關於乾旱誘發樹木死亡的機制及如何預測未來森林的響應是當前的研究熱點,極端乾旱誘發的木質部栓塞(即導管或管胞被氣體填充失去水分傳導功能)被認為是引起樹木死亡的重要機制。已有研究表明,物種在乾旱中的表現與其木質部的栓塞抗性(P50,發生50%栓塞時候的水勢)密切相關,因此,P50的大小被寄予可用於未來森林預測乾旱響應的厚望。
  • 研究揭示水分來源深度直接影響喀斯特石生植物水勢調節及乾旱脆弱性特徵
    然而,目前已有研究對喀斯特典型生境植物如何響應水分條件變化仍缺乏深刻認識,限制了對已恢復植被群落穩定性評估與動態預測。研究發現,在無連續土層分布但風化基巖層裂隙管道較為發育的石生環境中,植物的用水策略差異不完全取決於常綠落葉等生活型特徵。另外,接收自然降雨的不同生活型植物種在生長季期間各項理化指標變異程度較小;而乾旱處理樣地隨著遮雨天數的增加,生境內可利用水分急劇減少,目標物種呈現出明顯的兩類響應特徵。
  • 高活性析氫催化劑設計獲進展—新聞—科學網
    中國科學院上海矽酸鹽研究所研究員劉建軍團隊和新加坡南洋理工大學教授範紅金團隊合作研究,在二維硫屬化合物二硫化鉬(MoS2)面內催化結構設計方面獲重要進展
  • 二維無序顆粒體系中玻色峰本質研究獲進展—新聞—科學網
    上海交通大學
  • 細胞信號傳導特異性研究進展
    2008年5月2日出版的國際生物研究權威期刊《細胞》(Cell)發表了復旦大學生物醫學研究院細胞分子生物學研究室管坤良教授和趙世民博士撰寫的有關細胞信號傳導特異性研究前沿進展綜述:Substrate Selectivity APPLies
  • 研究揭示氮添加對植物光合性狀影響全球格局—新聞—科學網
    中國科學院華南植物園生態中心助理研究員梁星雲和博士生張統等在葉清研究員的指導下,揭示氮添加對植物光合性狀影響的全球格局。
  • 科學家在西太平洋找到接近「地幔柱假說」例證—新聞—科學網
    自近半個世紀前「地幔柱假說」被提出後,常被用來解釋巨大洋底高原和一系列有年齡序列的海山鏈成因。這個假說假設一個來自上千公裡地幔深部的地幔上湧體,從深部上升到淺部後形成了巨大量的巖漿。地幔柱的啟動方式非常類似於一個原子彈的引爆過程,形成洋底高原的地幔柱「頭」相當於引爆過程的蘑菇雲頂部,形成海山鏈的地幔柱「尾巴」相當於蘑菇雲的頸。
  • 巖溶所探索不同巖溶區植物水分吸收來源特徵
    ◎鄧 豔/文自然資源部中國地質調查局巖溶地質研究所近日在我國巖溶區植物水分吸收來源對地下水埋深響應研究方面獲得新進展。巖溶山區不同生活型植物的水分來源是恢復生態學和生態水文學的研究熱點之一。巖溶區地表水和地下水交換頻繁的水文過程強烈影響植物生長和生態演化,降雨進入巖溶關鍵帶後很快向地下滲透,由於土層淺薄、持水能力低以及巖石的滲透性強,巖溶生態環境普遍存在著乾濕頻繁交替巨變的脅迫,水分成為巖溶地區影響植被恢復的關鍵限制因子。在裸露型巖溶區,由於巖石裸露率高、土層淺薄且分布不連續,巖溶區水文地質結構隨巖性和地形變化,對植物的水分來源及其季節變化有顯著影響。
  • 春季針葉樹木質部首個細胞發育機制獲揭示—新聞—科學網
    中國科學院華南植物園研究員黃建國與國內外合作者在揭示春季針葉樹木質部第一個細胞發育的環境啟動外因及機制研究中取得重大進展。
  • 2020全國植物生物學大會在深圳召開—新聞—科學網
    獲獎者與頒獎嘉賓合影 大會組委會供圖 10月11日至14日,2020全國植物生物學大會在深圳召開 開幕式上,中國植物生理與植物分子生物學學會理事長陳曉亞院士希望,大會匯聚學界智慧,共同探討促進植物科學融合發展、更好服務於社會經濟發展與生態文明建設,把握新一輪科技和產業變革浪潮,助力我國建設世界科技強國。 本次大會以「植物科學與可持續發展」為主題,中國科學院院士許智宏和陳曉亞為大會主席。
  • 水稻光合碳輸入及其穩定機制對水分管理和施氮的響應研究獲進展
    由中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員吳金水領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在水稻光合碳輸入及其穩定機制對水分管理和施氮的響應方面取得了新進展。  光合碳是「大氣-植物-土壤」系統碳循環的重要組成部分,也是土壤有機碳的重要來源,光合碳通過根系周轉與根系分泌物等進入土壤碳庫,對維持稻田土壤的碳匯功能起到了十分重要的作用。
  • AMS封面文章分享 | 盧天健、徐峰、劉少寶研究團隊:植物抗旱的極端...
    目前,植物的抗旱機制存在生物、化學、物理等多方面的解釋。在這些機制中,物理機制特別是力學機製得到越來越多的關注。力學因素在不同層次功能的響應和自適應中起著關鍵性作用,如力學調控水分運輸、組織變形、細胞生長和運動、分子間相互作用等。研究進展在抗旱過程中,植物在不同尺度(組織、細胞及分子)表現出不同的生物力學行為。
  • 葉綠體核糖體RNA加工分子機制研究獲進展—新聞—科學網
    中科院植物所
  • 2014考研農學:植物生理學
    3、植物的水分生理 明確水在植物體內的存在形式及植物含水量;水分在植物生命活動中的生理作用;掌握水勢的概念、水分的運動方式(擴散、滲透、集流)與植物細胞吸水;掌握細胞水勢的組成及測定方法。 了解土壤水分狀態;掌握植物根系吸水的部位、途徑、動力及其吸水機制(被動吸水、主動吸水);掌握根系吸收水分的土壤因素。
  • 中科院上海光機所脈衝光抽運原子鐘研究獲新進展—新聞—科學網
    中國科學院上海光學精密機械研究所在王育竹院士開創的光抽運(POP)氣泡原子鐘研究基礎上,在POP原子鐘中長期頻率穩定度優化方面獲重要進展。