在全球氣候變化的大背景下，森林生態(tài)系統(tǒng)正面臨越來越頻繁和嚴重的干旱威脅，導致全球范圍內樹木死亡率顯著上升。已有研究表明葉片習性和植株大小在植物抗旱中起著重要作用。同時，植物群落中較高的植株密度可能導致更激烈的資源競爭，從而增加樹木死亡風險。盡管大量研究探討了干旱對森林生態(tài)系統(tǒng)樹木死亡的影響，但對于葉片習性、植株大小、物種豐富度和多樣性在干旱誘發(fā)樹木死亡風險的相對重要性仍不清楚。

中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)植物逆境生態(tài)學研究組依托元江干熱河谷生態(tài)站，調查了2019年極端干旱事件前后樹木的生長和死亡動態(tài)，并測定了不同物種的干旱耐受性狀、水力安全閾值、葉片大小、比葉面積和木材密度等關鍵指標，探討葉片習性、植株高度以及物種多樣性和豐富度等因子對樹木死亡風險的影響。研究結果表明：1)葉片習性顯著影響存活率：落葉樹種相較于常綠樹種具有更低的水力安全閾值，在極端干旱條件下面臨更高的死亡風險。2)植株高度與根系深度呈正相關關系，高大植物通常擁有更深的根系，能夠在干旱期間更好地獲取深層土壤中的水分資源，從而降低了死亡概率。3)物種多樣性和豐富度影響有限：盡管生態(tài)系統(tǒng)中較高的物種多樣性通常被認為能夠增強系統(tǒng)穩(wěn)定性，但在該研究中，群落層面的物種多樣性和豐富度對個體植物死亡風險的影響微乎其微。這表明在植被稀疏的生態(tài)系統(tǒng)中，種內和種間資源分配的競爭壓力較小，多樣性可能并非決定干旱脅迫下植物存活的關鍵因素。

該研究為解析干旱條件下植物群落動態(tài)變化提供了新的視角，并為植被恢復工作提供了重要參考。研究表明，葉片習性和植株高度是預測干旱導致植物死亡風險的最佳指標。在未來的植被恢復項目中，應優(yōu)先選擇常綠樹種和具有深根系的物種，特別是在半干旱和干旱地區(qū)的退化生態(tài)系統(tǒng)中。在應對氣候變化帶來的干旱威脅時，選擇具有抗旱性強的物種對于提高生態(tài)系統(tǒng)的恢復力和穩(wěn)定性至關重要。未來的研究可以進一步探索這些因素在不同生態(tài)系統(tǒng)中的作用機制，并開發(fā)更加精準的預測模型，為全球森林管理和保護提供科學依據。

相關研究成果以“Leaf habit and plant height are associated with mortality risk of trees and shrubs during extreme drought in a Chinese savanna ecosystem”為題發(fā)表在學術期刊Journal of Forestry Research上。版納植物園聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生戴芳煜為論文第一作者，張樹斌副研究員為論文通訊作者。該研究在數(shù)據采集和分析過程中得到了版納植物園元江干熱河谷生態(tài)站的大力支持，同時得到了國家自然科學基金、云南省中青年學術和技術帶頭人后備人才、版納植物園“十四五”等項目的資助，在此表示感謝。

圖1 研究樹木死亡風險和多種潛在影響因子關系的假設

圖2 不同葉片習性樹木死亡風險的對比及其與樹木高度的關系