科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
全球气候突变导致干旱事件频发，进而易引发严重的植物衰退甚至死亡，聚焦植物尤其是树木死亡的生理学机制并期望基于此评估及预测气候变化导致植物死亡风险已成为热点话题。植物通过调整内在生理代谢过程，例如通过调节渗透物质的含量，来平衡渗透势、维持细胞膨压、调节植物激素的信号水平，诱导植物气孔开放程度降低，有利于植物保存水分、调控植物水通道蛋白的表达，进而保持体内水分稳定并对干旱胁迫做出快速响应。这些生理过程中的每一环调节都为了确保水分运输的效率和安全性，增加植物抗旱性以及生态系统稳定性。植物的抗旱性不仅体现在生理代谢方面的调节，还表现在植物水力特性与解剖结构间相辅相成。当植物改变水力特性的同时，其茎叶会在解剖结构上做出调整以满足植物在干旱环境下水分供需平衡，从而降低植物蒸腾水分散失、增强细胞储水并提高生存能力。植物应对水分胁迫的策略通常与水分消耗和碳获取之间的平衡有关，明晰植物水分消耗与光合碳获取间存在平衡关系的性状特征便于更好地理解植物的水分利用策略。然而，植物表现出的任意单一性状特征的强弱都无法代表整个植物适应逆境的优劣，未来只有通过将植物更多性状特征进行相互关联，以具有代表植物水力功能、结构以及与光合能力相关的综合性状为重点，把众多相互关联的性状合理纳入模型系统，才能在大尺度上预测不同植物在干旱环境下的生存风险与生态分布。综述了干旱胁迫下植物生理代谢机制，同时阐述了植物水力特性与解剖结构及光合作用的关系，在现有研究基础上指明植物水力模型发展的重要意义，促进植物综合性状在水力模型与其他模型中的应用。这为评估当前生态系统中植物生存风险以及未来生态系统的健康水平提供依据。
- 单位
