9月2日，刘玲莉研究组在New Phytologist 期刊发表题为“Leaf stomatal configuration and photosynthetic traits jointly affect leaf water use efficiency in forests along climate gradients”的研究论文，揭示了叶片气孔和光合性状对水分利用效率的共同调控机制。
水分利用效率（WUE）反映了植物在光合碳同化和水分散失之间的权衡，是评估植物对不同气候条件适应能力的重要指标。叶片气孔作为同时调控二氧化碳（CO2）和水汽交换的通道，对植物水分利用效率具有至关重要的影响。此外叶片光合性状会影响叶片内部CO2的同化速率，进而影响植物的水分利用效率。然而，目前仍不清楚叶片气孔和光合性状如何共同影响气候梯度上不同森林类型水分利用效率的空间分布格局及物种间的差异。
植被与环境变化国家重点实验室刘玲莉研究组以中国科学院北京森林生态系统定位研究站为依托，结合长白山、鼎湖山、西双版纳三个CERN台站，通过塔吊和高枝剪等设施设备，对寒温带、暖温带、亚热带和热带四种中国典型自然森林生态系统中43种优势阔叶树种进行了冠层叶片取样。利用叶片碳稳定性同位素指示叶片水分利用效率，同时测量了叶片气孔性状、光合性状以及最大气孔导度和最大羧化能力等参数。结合气候和土壤等环境信息，解析了环境和叶片性状对水分利用效率的调控机制。研究发现，寒温带森林中的树木叶片表现出“快速”的经济学特性，即具有较高的叶氮含量、叶绿素含量、比叶面积和最大羧化能力，这反映了物种对该地区较短生长季的适应；然而，这些叶片的水力学特性较“慢”，即具有更大但较少的气孔，从而导致较高的叶片水分利用效率。相反，热带森林树种的叶片具有较小但密度较高的气孔，这种组合使得叶片能够快速响应多变的光照环境。然而，这种气孔组合增加了潜在的水分散失，加之叶片较低的光合能力，导致了较低的叶片水分利用效率。上述发现解析了在气候梯度下植物的光合和气孔性状如何调控碳-水权衡的生理生态机制，有助于提升气候变化对森林碳水循环影响的预测能力。
气候通过调控叶片气孔和光合性状影响树木水分利用效率的路径分析
实验室博士研究生潘胜难为论文第一作者，王欣副研究员和刘玲莉研究员为共同通讯作者。香港大学吴锦助理教授、实验室严正兵研究员和苏艳军研究员参与了本项研究。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会等项目的资助。
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潘胜难 中国科学院植物研究所博士研究生。主要从事森林树木水力和光合过程性状关系的相关研究。目前以第一作者在New Physiologist发表学术论文1篇，以合作作者在 New Physiologist、Plant, Cell and Environment、Functional Ecology 等期刊发表学术论文5篇。曾获“三好学生”。
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