新闻公告全球变暖背景下，全球很多区域变得越来越干旱。与此同时，在过去几十年里，各个大陆的森林均有干旱死亡事件发生，对生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。然而，由于对树木干旱死亡阈值在不同树种间的变异性缺乏了解，人们对森林干旱敏感性的理解和预测能力还十分有限。
近日，鼎湖山站全球变化与植物功能性状研究组（PI：叶清研究员）在New Phytologist在线发表了题为Wood density predicts mortality threshold for diverse trees的研究论文，定量了全球尺度不同群系树种的干旱死亡阈值，为气候变化背景下树木干旱死亡的理解和预测提供了新的见解。
树木的水势是其水分状态的直接表征。树木能否在干旱中存活取决于其水势是否低于其死亡阈值（即致死水势），因而树木干旱响应预测模型必须包含致死水势这一重要参数。
该研究分析了全球不同群系59个树种干旱死亡阈值的变异性，发现致死水势的分布范围为−1.5至−14.7 MPa（图1）。平均而言，针叶树的致死水势比阔叶树更低；对于阔叶树而言，热带、亚热带树木的致死水势比温带树木低。
图1 树木干旱死亡阈值（Ψlethal）的分布情况。一根柱子代表一个树种，黑色虚线分别代表针叶树和阔叶树的均值。
该研究还发现，针叶树的致死水势接近其P50（木质部导水率损失50%时的水势），而阔叶树的致死水势均低于其P50而更接近其P88（木质部导水率损失88%时的水势）。无论是针叶树还是阔叶树，致死水势与木材密度强烈相关（图2），说明十分容易测定的木材密度可以作为树木致死水势的预测指标。由于干旱死亡阈值的测定耗时耗力（需数月至数年），该研究结果为全球尺度森林干旱敏感性研究提供了新的思路。
图2树木干旱死亡阈值（Ψlethal）与 (a) P50、(b) P88、(c)木材密度之间的关系
中国科学院华南植物园梁星云助理研究员为该论文第一作者，叶清研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（31825005、31800336）、广东省自然科学基金（2020A1515010688）等项目资助，论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17117