园林绿化是首都花园城市建设的主体工作,而北京是一个水资源严重紧缺的城市,选育具有较强耐旱性的观赏树种、探明树木耐旱机理和实现按需灌溉成为必然选择。彩叶树种因具较高的观赏性而在园林绿化中受到广泛关注,但不同彩叶树种如何应对干旱胁迫,如何进行水分调控,目前尚不清楚。深入认识彩叶树种的水力学特性,对阐明植物对水环境变化的适应性等方面具有重要意义。
近日,林果所林木资源育种团队联合北京林业大学“5·5”科研创新团队,通过开展干旱胁迫试验揭示了彩叶树种(金叶复叶槭、元宝枫、黄栌、栾树、杂交鹅掌楸)的茎叶水力学特性与植物耐旱性的关系,并探明树种应对干旱的水分调节策略。研究发现:乡土彩叶树种(元宝枫、黄栌、栾树)的叶片抗栓塞性显著强于引种树种(杂交鹅掌楸、金叶复叶槭),引种树种在发生栓塞时,水势均较高,表明耐旱性较弱。树种耐旱性与木材密度、比叶面积有显著的相关性,木材密度越高的树种,能经受更低的水势(即耐受更强的水分胁迫)。在干旱胁迫下,不同树种会通过降低光合速率适应干旱,但光合速率下降幅度有明显差异。耐旱性强的乡土树种在干旱胁迫下通过更灵敏的气孔调节降低光合,维持水势的相对稳定和保持体内水力完整性。耐旱性较差的树种更倾向于运用渗透调节保持膨压维持光合,水分利用策略趋于冒险。干旱胁迫试验结果表明,干旱导致苗木死亡率与树种叶片水力特性有明显的负相关关系。该研究结果可为彩叶树种的选择应用和水分管理提供参考依据。

相关研究成果以“Hydraulics facilitate urban forest establishment by informing tree dynamics under drought”为题在Forests上发表。皇家娱乐城 林业果树研究所王烨助理研究员为论文第一作者、刘国彬副研究员为通讯作者,廖婷助理研究员、郭丽琴助理研究员及北京林业大学席本野教授参与了本研究。该研究得到了皇家娱乐城 创新能力建设专项(KJCX20230209)和国家林业和草原种质
资源库(2005DKA21003)等项目的资助。