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隨著全球變暖加劇，極端干旱事件頻發(fā)，解析樹木生長與木質(zhì)部解剖特征的季節(jié)動(dòng)態(tài)對(duì)預(yù)測森林生態(tài)系統(tǒng)韌性至關(guān)重要。然而，針對(duì)亞熱帶濕潤森林優(yōu)勢喬木的年內(nèi)莖干生長和木質(zhì)部形成的研究仍然有限。

中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)樹木年輪與環(huán)境演變組研究人員以哀牢山亞熱帶中山濕性常綠闊葉林兩種優(yōu)勢散孔樹種翅柄紫莖(Stewartia pteropetiolata)和南洋木荷(Schima noronhae)為研究對(duì)象，利用高精度樹木生長儀連續(xù)監(jiān)測樹木莖干半徑變化，結(jié)合微樹芯石蠟切片技術(shù)，量化木質(zhì)部發(fā)育過程中導(dǎo)管和纖維細(xì)胞的擴(kuò)大、加厚和成熟等過程，并采用廣義線性模型分析樹木徑向生長和木質(zhì)部發(fā)育的主要環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子。研究結(jié)果表明：(1)兩個(gè)散孔材樹種徑向生長季節(jié)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)明顯差異，分布在較高海拔的翅柄紫莖4月開始生長，6月中旬達(dá)到峰值，而分布在較低海拔的南洋木荷在5月中旬才開始生長;(2)兩個(gè)散孔材樹種的徑向生長主要受日最低氣溫和土壤含水量的限制，南洋木荷的徑向生長主要發(fā)生在雨季溫度和土壤含水量均較高的時(shí)段，而翅柄紫莖生長期更長，在溫度較低和飽和水汽壓差較高的條件下仍能維持生長;(3)兩個(gè)散孔材樹種的木質(zhì)部發(fā)育受土壤含水量和溫度的共同驅(qū)動(dòng)，其導(dǎo)管和纖維細(xì)胞擴(kuò)大速率隨溫度升高而增加，分布在較低海拔的南洋木荷在更短的生長周期內(nèi)發(fā)育管腔較大、管壁較薄的導(dǎo)管，而分布在較高海拔的翅柄紫莖在更長的生長周期內(nèi)發(fā)育管腔較小、管壁較厚的導(dǎo)管。研究結(jié)果有助于闡明木材解剖特征如何塑造亞熱帶濕潤森林常綠闊葉樹種的分布格局，以及它們對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制。

相關(guān)研究成果以“Intra-annual stem radius growth and cell formation of two diffuse-porous tree species in a subtropical forest in Southwest China”為題發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Tree Physiology上。版納植物園碩士研究生張依雪為論文第一作者，范澤鑫研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、云南省基礎(chǔ)科學(xué)研究計(jì)劃、中國科學(xué)院“西部之光-西部交叉團(tuán)隊(duì)”和云南省高層次人才培養(yǎng)計(jì)劃的聯(lián)合資助。

圖1哀牢山亞熱帶中山濕性常綠闊葉林翅柄紫莖(A)和南洋木荷(B)木質(zhì)部解剖特征。

圖2哀牢山亞熱帶中山濕性常綠闊葉林兩個(gè)散孔材樹種翅柄紫莖(Stewartia pteropetiolata)和南洋木荷(Schima noronhae)的徑向生長速率對(duì)土壤含水量(SWC)、飽和水汽壓差(VPD)和空氣溫度(DMT)的響應(yīng)