近年来，全球气候变化导致干旱和热浪事件频率和强度不断增加，森林树木死亡和生态系统功能退化日益加剧。植物水力失效，尤其是木质部栓塞，被认为是干旱诱导树木死亡的重要机制。然而，在森林生态系统中，树木并非孤立地响应干旱。寄生植物侵染等生物相互作用可能改变寄主水分关系并放大干旱影响，但其背后的水力机制仍不清楚。

桑寄生（Mistletoes）是一类典型的茎半寄生植物，通过吸器与寄主木质部相连，依赖寄主供水并吸收矿质养分，进而维持自身的光合作用能力。为了从寄主体内持续获取水分，桑寄生通常维持比寄主更低的叶片水势，并具有较高的气孔导度和蒸腾速率。这种生活方式带来一个重要的“水力悖论”：桑寄生需要低水势以从寄主吸水，但低水势又会增加木质部栓塞风险。那么，桑寄生如何在高水力张力下维持木质部功能？其抗栓塞能力主要由自身木质部解剖结构决定，还是受到寄主水力脆弱性的限制？

为回答这一问题，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）气候变化与生态系统稳定性团队，以园区内6种常见桑寄生及其34种寄主植物（共41个物种对）为研究对象，测定了与枝条木质部栓塞抗性、水力效率、导管和纹孔解剖结构及水分利用相关的26个功能性状，并结合系统发育模型和结构方程模型等分析方法，探究了桑寄生与寄主植物的栓塞抗性及其影响因素。

研究发现，桑寄生和寄主植物在枝条水力功能和木质部解剖结构上存在显著差异。与寄主相比，桑寄生具有更强的栓塞抗性，其P₅₀和P₈₈更负（即导水率损失50%和88%时的木质部水势），表明其木质部能够在更低水势下维持导水功能。然而，这种更高的水力安全性伴随着较低的水力效率。桑寄生的枝条导水率、导管直径、纹孔膜直径和纹孔口大小等效率相关的性状显著低于寄主，而边材密度、导管群指数和纹孔膜厚度等与水力安全相关的性状则更高。这说明，桑寄生并非通过提高导水效率来满足高蒸腾需求，而是通过增强木质部抗栓塞能力来适应低水势和高水力张力环境。

进一步分析发现，寄主植物的栓塞抗性与多个导管和纹孔性状显著相关，而桑寄生P₅₀与单个解剖性状之间的关系较弱。更重要的是，桑寄生P₅₀与寄主P₅₀呈显著正相关。结构方程模型进一步表明，寄主P₅₀对桑寄生P₅₀具有显著的直接效应，而桑寄生自身解剖性状的作用相对较弱。这说明，寄主水力脆弱性就像一个“水力过滤器”或“功能阈值”，限定了桑寄生能够调整其抗栓塞能力的范围。换言之，桑寄生虽然比寄主更抗栓塞，但其水力安全性并不是完全独立形成的，而是在寄主决定的水力边界内实现的。

以上结果表明，桑寄生与寄主植物同处一个共享的水力连续体中，寄主水力性状限制了寄生植物的水力安全性，桑寄生只能在有限阈值范围内调整其水力功能。同时，当水分状况接近寄主所能承受的极限时，桑寄生仍保持较高的蒸腾速率，这可能进一步加剧寄主的水分胁迫，进而增加森林整体的水力脆弱性。本研究基于大规模桑寄生–寄主物种对和直接水力功能测定，首次揭示了寄主水力安全性状对桑寄生抗栓塞能力的主导性限制作用，为评估气候变化背景下森林的干旱脆弱性、预测树木死亡，以及预测寄生植物的分布和生态影响提供了新视角。

相关研究成果以“Host hydraulics constrain mistletoe resistance to drought-induced embolism”为题发表在国际植物学期刊New Phytologist上。版纳植物园气候变化与生态系统稳定性团队的博士研究生黄显艳与博士后柯妍为该论文共同第一作者，张教林研究员、章永江研究员及张云冰副研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、云南省基础研究项目和云南省“兴滇英才支持计划”青年人才专项的资助。

图1 桑寄生和寄主植物木质部解剖结构。 

图2 桑寄生和寄主植物枝条功能性状差异。

图3 结构方程模型揭示寄主栓塞抗性（P₅₀）对桑寄生P₅₀具有显著的直接效应。