南亚热带森林不同演替阶段植物的水分关系和抗旱性

季节性干旱显著地影响南亚热带植物的生长与分布。而且在全球气候变化的背景下，该区域干旱的程度还将加剧。植物在水分关系及其对季节性干旱的适应性的差异可能是影响南亚热带森林群落组分改变和演替的重要因素。本项目选取鼎湖山自然保护区不同演替阶段的木本植物（共35种），测定木质部导管和叶片解剖结构、枝条和叶片输水组织对干旱诱导空穴化脆弱性、渗透调节能力、气孔控制能力和长期水分利用效率等水分关系特征，并测定重要指标的季节动态变化。同时，利用压力探针技术，研究典型演替树种的根系不同组织区域和细胞类型的水导率对水分胁迫的响应。本项目将整合植物水分吸收和运输重要部位（根、枝、叶）和不同层次水平（细胞、组织、器官）的研究结果，探讨南亚热带森林群落演替的水力调节机制，为区域退化丘陵坡地构建先锋群落和现有人工林的林分改造选择适宜的乡土植物提供重要参考。

南亚热带地区受季风气候影响，存在明显的干季。在全球气候变暖的背景下，该地区季节性干旱的严重程度正逐步上升，会影响到区域森林群落（南亚热带季风常绿阔叶林）的结构和动态。本项目以南亚热带常绿阔叶林（＞400年）以及向它演变的处在不同演替阶段的植物群落的木本植物为研究对象，从植物的水力功能性状为切入点，阐明南亚热带常绿阔叶林演替过程中的水力调节机制以及植物应对季节性干旱的水力适应策略，探讨木质部功能性状与植物群落学特征之间的相关性。此外，结合野外和盆栽试验，本项目还分析了南亚热带造林树种的耐旱策略。遵照项目任务书的研究内容，我们已经较好地完成了研究任务。本项目取得的主要研究结果如下：.（1）测定南亚热带不同演替森林共34种木本植物的水力结构、气体交换速率和光合养分利用效率。结果表明：随着演替的进行，南亚热带木本植物的水力导度与其关联的光合能力逐渐降低，与群落演替过程显著相关；但是，植物的耐旱特征与群落演替不相关。.（2）监测南亚热带森林木本植物的水分性状的季节动态。在干季，南亚热带森林树种除气孔导度显著降低以外，并没有表现出其它显著的水力调整策略。同时，绝大部分植物的水分安全范围值为正值，表明当前该区域森林植物在干季并未遭受严重的水分胁迫。.（3）分析常绿阔叶林共94种木本植物的功能性状（水力结构、光合速率、叶片性状、元素含量等）与植物群落学特征之间的相关性。结果表明：木质部水力特征与植物的丰富度显著相关，是解释南亚热带季风常绿阔叶林植物生态学表现的关键性状。.（4）对于栽种在退化丘陵坡的乡土树种幼苗而言，其存活率与植物的抗旱特征（如空穴化脆弱性、膨压丧失点）显著相关，抗旱性强的物种存活率更高。.（5）南亚热带主要外来造林树种（尾巨桉、大叶相思）的木质部水分传导速率、光合速率和生长速率要显著地高于乡土树种。温室控制试验（干旱-复水过程）表明这些外来树种采取典型的“快速耗水-恢复”的水分策略。. 该项目的研究结果不仅为评价和预测气候变化背景下我国南亚热带森林群落动态提供直接的理论依据，还能为区域森林的经营和管理、退化生态系统的植被恢复提供重要参考。