近日，中科院西雙版納熱帶植物園副研究員林華等以種植在相同環(huán)境下的20種元江干熱河谷冠層優(yōu)勢植物和18種熱帶雨林冠層優(yōu)勢植物為研究對象，利用紅外熱像儀對植物葉片的溫度進(jìn)行研究，并摸索出了“三溫法”(葉片溫度—無蒸騰葉片溫度—參考葉片溫度)，成功地對葉片物理溫度效應(yīng)和蒸騰溫度效應(yīng)進(jìn)行了原位測量和分離。該成果發(fā)表在雜志Functional Ecology上。
隨著全球變暖，植物的熱適應(yīng)成為人們關(guān)注熱點(diǎn)之一。葉片溫度指植物葉片表面的溫度，它直接決定了植物所處的微環(huán)境。人們通常用氣溫、土溫來判斷植物的生長環(huán)境，然而即使在相同氣溫和土溫下，植物的葉片溫度也可能有很大差異，因此研究植物葉片溫度的差異及其機(jī)制，有助于我們準(zhǔn)確了解植物所處的微環(huán)境，深入認(rèn)識植物的熱適應(yīng)。前人對葉片溫度影響因子的研究，大多針對某個(gè)性狀或某幾個(gè)性狀，然而除了蒸騰以外，很多物理性狀，如：葉片大小、形狀、物性、解剖結(jié)構(gòu)以及光學(xué)特性等都會(huì)對葉片溫度產(chǎn)生影響。
“相同環(huán)境下，元江干熱河谷地區(qū)的植物葉片溫度普遍低于熱帶雨林植物;干熱河谷地區(qū)的植物葉片較小，反射率較高，吸收率較小，總的物理降溫效果優(yōu)于熱帶雨林植物。”林華他們發(fā)現(xiàn)。而在水分缺乏的時(shí)候，物理降溫在一定程度上緩解了高溫對葉片的脅迫;另一方面，干熱河谷地區(qū)的植物蒸騰速率普遍高于熱帶雨林植物，蒸騰降溫較熱帶雨林植物高，在葉片解剖結(jié)構(gòu)上也表現(xiàn)出更大的葉脈密度和氣孔面積指數(shù)(氣孔長度×氣孔數(shù)量)。
林華指出，即使在雨季，元江干熱河谷地區(qū)的溫度也可能超過40℃，高效的蒸騰降溫保證了光合作用的順利進(jìn)行，使這些植物以更高的光合速率盡可能多地合成干物質(zhì)以彌補(bǔ)生長季較短的不足。
該研究揭示了不同來源地植物葉片對高溫環(huán)境的適應(yīng)策略，體現(xiàn)了氣體交換與植物葉片熱力調(diào)節(jié)的協(xié)同進(jìn)化，加深了對植物熱適應(yīng)的認(rèn)識。
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