叶片的养分重吸收是植物营养保存的重要机制之一,植物能重新利用衰老叶中营养元素,从而提高植物对养分元素的利用效率,增强植物对环境适应性。同时,在干旱的生境条件下,植物对干旱的耐受能力决定了物种的生长和存活。然而,对于叶片的养分回收效率和植物抗旱性之间的关系并不清楚。
版纳植物园植物逆境生态学研究组以元江干热河谷稀树灌丛的18优势乔木和灌木为研究对象,测定了植物的氮磷的重吸收效率、叶片的构建成本、叶片的饱和渗透势、木质部导水率降低50%的水势和季节最低水势。研究结果显示:构建成本低的植物具有更高的养分回收效率;构建成本高的植物则表现出更高的干旱耐受能力,并且养分的吸收效率与叶片和枝条的干旱耐受能力存在明显的权衡关系。叶片结构投资较低的物种更需要重新吸收衰老叶片的养分,表现出更高的养分回收效率。该研究结果表明养分重吸收是干旱生态系统中植物的一个关键适应策略,有助于更好地理解干旱和半干旱区植物养分重吸收利用的机制。
该研究成果以“Leaf nitrogen and phosphorus resorption efficiencies are related to drought resistance across woody species in a Chinese savanna”为题,在线发表于国际学术期刊Tree Physiology上。该研究得到了国家自然科学基金项目(32371576; 31600479),云南省林业和草原局极小种群保护项目(2021SJ14X-13),版纳植物园“十四五”规划项目(E3ZKFF1K, 3ZKFF2B)的支持,同时得到版纳植物园中心实验室和元江干热河谷生态站的协助。
图1 元江干热河谷木本植物养分回收效率和干旱耐受的关系