植物应对干旱胁迫的气孔调节

植物应对干旱胁迫的气孔调节

论文摘要

气孔是植物控制叶片与大气之间碳、水交换的重要门户,植物的生长和生存都依赖于叶片气孔对碳获取和水散失的调控.因此,气孔调节机理研究与气孔导度模型研发是精确模拟陆地生态系统碳、水循环过程不可或缺的内容.近年来,随着气候变化的加剧,干旱事件愈发频繁,对植物的存活、生长和分布产生深刻影响.为了深入理解植物碳-水耦合机理过程、预测全球变化下植物及群落的动态,开展植物应对干旱胁迫的气孔调节研究尤为重要.本文综述了植物在干旱胁迫条件下气孔调节机制和模型研究进展.首先阐述了植物气孔对干旱胁迫的主动调节与被动调节,讨论了气孔调节的演化过程,包括蕨类和石松类植物的被动水力调节、被子植物的主动调节和裸子植物的双重调节机制,认为裸子植物的气孔调节方式是植物进化过程中介于蕨类、石松类植物和被子植物之间的一种重要过渡类型.然后分析了气孔调节与水力调节的关系,讨论了"植物水势和气孔导度解耦"问题中存在的争议.之后介绍了基于水分利用效率假说和最大碳增益假说所建立的气孔导度优化模型的应用,并指出后者有更强的预测能力和应用前景.最后,为了有效减少植被对气候变化响应预测中的不确定性,提出了2个亟待开展的研究问题:将植物叶片的气孔调节功能研究由个体扩展到生态系统甚至更大尺度,改进陆地生态系统碳水循环机理模型;量化气孔调节的主动水力反馈过程,修正植物气孔功能水力模型.

论文目录

  • 1 叶片气孔调节机理
  •   1.1 下降假说
  •   1.2 主动调节假说
  • 2 植物气孔调节的演化
  •   2.1 蕨类和石松类植物的气孔调节
  •   2.2 裸子植物的气孔调节
  •   2.3 被子植物的气孔调节
  • 3 植物水力对策与气孔调节
  •   3.1 等水与非等水植物的气孔调节
  •   3.2 气孔控制与水势调节
  • 4 植物气孔导度模拟
  • 5 优先研究问题
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 罗丹丹,王传宽,金鹰

    关键词: 脱落酸,水力调节,最优气孔导度模型,水分调节对策

    来源: 应用生态学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学

    单位: 东北林业大学生态研究中心/森林生态系统可持续经营教育部重点实验室

    基金: 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572018AA07),国家重点研发计划项目(2016YFD0600201),教育部长江学者和创新团队发展计划项目(IRT_15R09)资助~~

    分类号: Q945.78

    DOI: 10.13287/j.1001-9332.201912.004

    页码: 4333-4343

    总页数: 11

    文件大小: 443K

    下载量: 1169

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