全球研究揭示了风速与植物水力学之间的关系

中国科学院华南植物园（CAS）的一个研究小组研究了植物水力学与风速的全球变化。他们的发现发表在《自然生态与进化》杂志上

风长期以来一直被认为是影响森林的重要生态因素。它对植物水力学的影响是多方面的，涉及与水和能量平衡以及与植物形态相互作用相关的因素。尽管有这些见解，但风对工厂水力的全球影响仍然知之甚少

在这项研究中，研究人员利用田间测量、植物性状数据库和已发表的文献建立了一个全面的全球植物水力学数据集。该数据集包括关键参数，如导水率损失50%时的水势（P50）、木质部比导水率（Ks）、叶面积与边材面积比（AL/as）和导管直径（D）。该数据集涵盖了从全球469个地点采集的1922种木本物种，代表了2786种不同地点组合的物种

研究人员发现，即使在控制水分指数、温度和蒸汽压不足等其他气候因素的情况下，风速也会影响植物的水力学。在风力较大的环境中生长的物种倾向于发育导管直径较小、木质部比导水率较低的边材。这些特征通过减少水分流失来提高抗旱性，因为相对于边材横截面叶面积较小的植物需要较少的水分来维持其生理过程

该研究的第一作者何鹏程博士说：“具有这些特征的物种在未来以更高风速为特征的气候中可能具有优势。”。“鉴于近几十年来观察到的风速迅速增加，至关重要的是要认识到风对植物的影响——例如塑造水力特征以提高耐旱性——可能会部分抵消其他全球变化的影响，包括二氧化碳施肥、氮沉积和全球变暖。”

此外，这些发现强调了通过结合风速和植物水力之间的机械联系来增强全球植被模型的潜力，这可以改善对生态系统对气候条件变化反应的预测

这项研究为风对植物水力特性的显著影响提供了全球视角；然而，这些发现背后的机制尚不完全清楚 More information: Pengcheng He et al, Relationship between wind speed and plant hydraulics at the global scale, Nature Ecology & Evolution (2025). DOI: 10.1038/s41559-024-02603-5

Journal information: Nature Ecology & Evolution