近40年證據表明，世界范圍內的森林死亡事件與高溫和極端干旱高度相關(guān)。未來(lái)氣候變化背景下，更加頻發(fā)的高溫與干旱將嚴重威脅森林物種的存活，從而進(jìn)一步影響森林生態(tài)系統的結構、功能及碳匯潛力。因此，闡明樹(shù)木干旱死亡機制及其應對干旱的生理響應與恢復策略，對準確預測森林應對氣候變化具有重要意義。近年來(lái)樹(shù)木干旱死亡機制研究大多基于“水力失衡”和 “碳饑餓”兩個(gè)假設，揭示了水力失衡對樹(shù)木死亡的主要作用。然而，一些重要機理性問(wèn)題，如水力失衡與樹(shù)木死亡的關(guān)系、死亡水分閾值、碳水過(guò)程耦合、不同器官間碳水庫存的協(xié)同等，仍探討較少，并亟待進(jìn)行深入的實(shí)驗研究。

     近日，貴州大學(xué)貴州省森林資源與環(huán)境研究中心丁貴杰教授、段洪浪教授、博士生邵暢暢與國外相關(guān)學(xué)者合作在國際知名期刊《Plant, Cell & Environment》上發(fā)表了題為“Root relative water content is a potential signal for impending mortality of a subtropical conifer during extreme drought stress”的研究論文，詳細闡述了馬尾松干旱死亡的水分閾值、碳水耦合及器官間的水分協(xié)同性等問(wèn)題。

    本研究以中國亞熱帶重要的人工林樹(shù)種馬尾松為對象，分別在莖木質(zhì)部導水率下降50%(PLC50), 85%(PLC85)和100%( PLC100)時(shí)進(jìn)行復水15天處理，測定干旱及復水過(guò)程中各器官水勢、相對含水量(RWC)與非結構性碳水化合物(NSC)、莖木質(zhì)部栓塞程度以及死亡率。結果表明，馬尾松死亡的水力閾值高于PLC50，但低于PLC85。干旱至死亡點(diǎn)附近，根RWC相對于其他器官的RWC下降更快，體現了根系更大的干旱敏感性。水力失衡與整株的水分虧缺是導致馬尾松死亡的主要生理機制，而NSC可利用性對細胞水分狀態(tài)的調節作用不明顯，進(jìn)一步顯示碳水過(guò)程的解耦效應。

圖1 干旱下各器官水勢、相對含水量及非結構性碳水化合物時(shí)間動(dòng)態(tài).

圖2 干旱過(guò)程中植物碳水指標的相關(guān)性解析.

圖3 馬尾松干旱死亡機制總結圖.

評述：

木質(zhì)部導水率栓塞測量

XYL’EM-Plus木質(zhì)部導水率與栓塞測量系統就是可以測量植物導水率和栓塞速率的一款設備。既可以用于實(shí)驗室，也可以用于野外。配置包括手提便攜箱和1套12V的電源供應單元。XYL’EM-Plus木質(zhì)部導水率與栓塞測量系統可以在低壓下工作（最大1米水柱），也可以在高壓下工作（典型3 bar，最大7 bar）。采用集成的水容器。主機面板上有一套控制閥門(mén)，可以用來(lái)選擇水壓的高低。液晶顯示屏可以即時(shí)顯示流速、水壓和溫度。 

測量原理：

XYL’EM-Plus木質(zhì)部導水率與栓塞測量系統采用參比“水壓”法，先測量一段樣品的導水率，然后用脫氣水在一定壓力下連續灌注樣品使之水分飽和，這種灌注排泄或溶解掉包含在栓塞木質(zhì)部導管中的空氣。起始導水率/全飽和導水率的比率給出栓塞水平的定量值。

推薦：可配合1505D-EXP型便攜式植物水勢氣穴壓力室來(lái)測量植物的脆弱曲線(xiàn)。脆弱曲線(xiàn)是表征植物隨著(zhù)木質(zhì)部壓力的增大脅迫環(huán)境的加劇發(fā)生栓塞的脆弱程度

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