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喀斯特山地坡位决定植物的分布和水分运输系统特征
 

喀斯特约占全球陆地面积的10%,我国西南地区分布全球面积最大的、连续的喀斯特山地,分布重要的、特殊的生物多样性。喀斯特以碳酸钙岩石为基质,地表土稀薄、降雨仅少量可以渗入土壤中储藏,大量雨水随岩石缝隙进入地下或以地表径流流失,随之将土壤带向洼地,土壤的厚度和连续性随地形升高而降低,进而在局域上形成土壤水分梯度,即洼地和山脚有较厚的土壤和较高土壤水分有效性,而上坡、山顶则较低。这种高度的土壤及水分异质性导致喀斯特山地植物表现出明显的生态位分化,山坡不同部位分布不同的植物,偶有广布种。然而,植物水分运输系统的结构和功能特征与喀斯特山地植物分布模式的关系仍然不清楚。在国家自然科学基金项目资助下,广西大学林学院科研人员探究了该科学问题,近日,相关研究成果在线发表在《功能生态学》上。

课题组博士研究生张启伟在导师曹坤芳教授的指导下,对17个常见的喀斯特树种的叶片和枝条的水力学性状及这些物种的分布特征开展了研究。发现从洼地到山顶,随着植物水势降低,植物叶片和茎均表现出抗旱性、抗运输管道栓塞的能力增强,但是这种抗旱能力的增强并不以牺牲水分运输效率为代价。特殊的地质使得大多数喀斯特植物的根系被局限于表土层甚至岩石表层,获取深层水困难,并且喀斯特植物个体矮小,树体储存水有限,水分补偿策略的缺乏使得喀斯特植物主要通过发育耐旱的组织来应对水分胁迫。

该研究表明,水分运输系统安全性是喀斯特木本植物主要适应性特征,也是该生境植物生态位分化和群落构建的潜在机制。

该论文对南方石漠化生态修复有参考意义。

相关信息链接:http://dx.doi.org/10.1111/1365-2435.13731

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