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温带森林共生树种对热浪事件的响应差异

来源: 发布时间:2018-09-26 14:53:03 点击数: 使用提问咨询价格

 

        原文以Differential ecophysiological responses and resilience to heat wave events in four co-occurring temperate tree species 为标题发表于2018年5月31日的Environmental Research Letters上
        译/ 毅

        在温带森林生态系统中,极端气候事件—夏季热浪(Heat Waves)会引发冠层叶片和茎干的死亡。然而,不同树种在整个极端气候事件发生前后的生理应对机制,人们知之甚少。研究者在美国东南部地区,模拟了整个热浪(Heat Waves)事件,他们选取了四种共生的温带树种为研究对象:西班牙栎(Quercus falcata Michx.), 舒氏红栎(Q. shumardii Buckl.),鹅掌楸(Liriodendron tulipifera L.)以及北美白松(Pinus strobus L.),探求共生在一起的不同树种对热浪响应的生理差异。

      研究者对生长了两年的盆栽树苗,人工模拟了热浪-恢复循环。在为期三天的热浪模拟中,正午的气温高达37℃至51℃。研究者们评估了不同树种在光合气体交换(使用LI-6800测量)、水分利用、慢速叶绿素荧光(使用LI-6800测量)、快速荧光诱导动力学曲线OJIP(使用LI-6800测量)、叶片温度等多项指标间的差异。

      结果显示,热浪会导致测试树种的叶片净光合速率的下降,然而叶片气孔可继续维持开放状态,通过潜热损失,帮助叶片降温。所有测试树种的蒸腾速率都增加了,在其蒸腾速率平台期,叶片温度超过了45℃。
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       四个树种的NPQ在热浪过程中都显著增加了。但是,对那些热敏感树种(鹅掌楸和北美白松)来说,PSII的瞬时和慢性损伤都很明显;栎属植物,尤其是西班牙栎,表现出更强的耐热能力,PSII光损伤的阈值更高,光抑制后的恢复过程更快。
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      结论是,这些共生在一起的温带树种,在热容忍度以及光损伤修复能力方面,差异很大。极端高温事件所导致的叶绿体内部PSII的损伤差异,可作为不同树种应对极端气候事件能力区别的重要指标。本项研究有助于对当前温带森林系统—气候响应模型的完善。