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        新聞中心

        青海省寒區恢復生態學重點實驗室揭示了高寒草甸典型植物光合特征在高溫和干旱及其組合脅迫下的響應規律

        2021-08-23  科技處

          以溫度升高為主要特征的全球氣候變化對陸地生態系統結構和功能已經產生了深刻的影響。高海拔地區是響應全球氣候變化最敏感的區域之一,高寒草甸作為青藏高原主體的典型植被類型,生態系統極為敏感和脆弱,對干旱和高溫等環境因素的改變響應高度敏感。然而,在物種水平上高寒草甸植物的光合特征對干旱和熱脅迫的生理響應及種間差異尚不清楚。青海省寒區恢復生態學重點實驗室通過種苗采集和室內培養試驗,探究了高寒草甸群落結構中矮生嵩草(Kobresia humilis)、黃花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、冷地早熟禾(Poa annua)和美麗風毛菊(Saussurea pulchra)4種典型植物在高溫和干旱以及組合脅迫不同梯度下的響應規律。

          結果表明,干旱和熱脅迫一般會抑制高寒草甸植物的生理特性指標。單一因素對葉片含水量的影響大于多因子組合,而光合指標對多因子組合比單因子更敏感。此外,4種高寒草甸植物對土壤水分的響應比溫度更敏感。同時,我們發現矮生嵩草和冷地早熟禾凈光合速率和蒸騰速率對脅迫的響應模式與黃花棘豆和美麗風毛菊有相似的響應規律。整體來看,矮生嵩草和冷地早熟禾對環境脅迫的適應能力和抗逆性均低于黃花棘豆和美麗風毛菊。該文章從植物生理學角度,研究了高寒草甸植物光合特征耐高溫、耐旱機制與脅迫梯度的關系。研究結果有助于理解植物功能群對排除種間競爭的響應模式,并為識別脅迫響應的決定性因素提供了實驗數據和理論依據。

           

          圖1. 干旱、高溫及其組合脅迫對矮生嵩草(Kobresia humilis)、黃花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、冷地早熟禾(Poa annua)和美麗風毛菊(Saussurea pulchra)凈光合速率和蒸騰速率的影響

          

          圖2 植被特征(實線)與環境因子(虛線)的冗余分析排序圖

          該研究結果于2021年8月5日以Effects of drought and heat on the productivity and photosynthetic characteristics of alpine meadow plants on the Qinghai-Tibetan Plateau為題在線發表于Journal of Mountain Science期刊上。青海省寒區恢復生態學重點實驗室馬麗助理研究員為第一作者,周華坤研究員為通訊作者。

          該研究得到了國家自然科學基金(31672475)、青海省自然基金(2018-ZJ-908),國家重點研發計劃(2016YFC0501901)和青藏高原第二次綜合科學考察項目(2019QZKK0302)的共同資助。

          論文鏈接:https://doi.org/10.1007/s11629-020-6561-x

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