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新研究揭示豆科植物水力性狀變異的多重驅(qū)動(dòng)因子
作者：朱漢斌 來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，中國(guó)科學(xué)院華南植物園生態(tài)與環(huán)境科學(xué)研究中心研究員葉清團(tuán)隊(duì)與合作者的研究揭示了豆科植物水力性狀變異的多重驅(qū)動(dòng)因子。相關(guān)成果在線發(fā)表于《生態(tài)學(xué)雜志》（Journal of Ecology）。
論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院華南植物園生態(tài)與環(huán)境科學(xué)研究中心副研究員劉慧表示，植物水力性狀在不同的植物生活型中差異顯著，是復(fù)雜的環(huán)境適應(yīng)和演化過程形成的結(jié)果。然而，研究人員對(duì)植物生活型、氣候和系統(tǒng)發(fā)育在解釋植物水力性狀差異的相對(duì)重要性方面缺乏清晰的了解。
據(jù)介紹，豆科有約770個(gè)屬和19500多個(gè)物種，是被子植物第三大科，豆科植物具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和極為豐富的生活型，從濕潤(rùn)的熱帶雨林到干性熱帶森林、溫帶荒漠全球廣布，從草本和藤本到灌木和樹木應(yīng)有盡有，是研究植物水分適應(yīng)性的理想材料。在未來降水格局變化的情景下，研究豆科植物水力性狀差異形成的原因，對(duì)解釋植物的分布格局和預(yù)測(cè)其對(duì)氣候變化的響應(yīng)至關(guān)重要。
該研究構(gòu)建了一個(gè)來自全球62個(gè)樣點(diǎn)、喬灌藤三種生活型的150個(gè)豆科物種共7個(gè)水力性狀和11個(gè)氣候變量的數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用系統(tǒng)發(fā)育比較分析和方差分解的方法探討了豆科植物水力性狀變異的驅(qū)動(dòng)因子。
研究發(fā)現(xiàn)，考慮植物生活型后，大多數(shù)豆科木本植物水力性狀和氣候變量中發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)消失了，表明相關(guān)參數(shù)的系統(tǒng)發(fā)育保守性源于植物生活型之間的分化。同時(shí)，豆科木本植物水力性狀與氣候變量的關(guān)系具有系統(tǒng)發(fā)育依賴性，意味著性狀變異是由氣候和系統(tǒng)發(fā)育共同驅(qū)動(dòng)的。利用方差分解的方法，研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)育和氣候變量比植物生活型解釋了更多的水力性狀變異。因此，即使考慮了系統(tǒng)發(fā)育的影響，氣候驅(qū)動(dòng)豆科木本植物水力性狀的響應(yīng)仍然存在，表明這個(gè)世界廣布的大科可能對(duì)氣候變化特別敏感。
該研究揭示了豆科木本植物水力性狀變異的多重驅(qū)動(dòng)因子，闡明了系統(tǒng)發(fā)育對(duì)未來氣候變化下植物水分適應(yīng)機(jī)理研究的重要性。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/1365-2745.14266
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