Растения саванны демонстрируют высокую физиологическую устойчивость к экстремальной засухе

Экстремальные засухи могут влиять на физиологические функции и рост растений. Понимание механизмов физиологического ответа растений на экстремальную засуху важно для прогнозирования их состояния в условиях будущих изменений климата. В 2019 году долинная саванна в Юаньцзяне (Китай) пережила экстремальную засуху, что дало уникальную возможность изучить, как древесные растения разных функциональных групп реагируют на неё физиологически.

В исследовании, опубликованном в Science of The Total Environment, учёные из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук изучили, как гидравлические признаки и параметры газообмена саванных растений с разными типами листвы (листопадные, полулистопадные, вечнозелёные) или формами роста (деревья и кустарники) отреагировали на экстремальную засуху 2019 года в Юаньцзяне.

Исследователи измерили гидравлическую проводимость листьев, стеблей и целых побегов, газообмен листьев и удельную площадь листа у 18 обычных древесных видов в течение трёх сезонов дождей с 2019 по 2021 год в сухой жаркой долинной саванне Юаньцзяна. Они также сравнили газообмен листьев во время и после засухи с данными нормального года, предшествовавшего засухе (2014).

Было обнаружено, что устьичная и гидравлическая проводимость листьев, а также максимальная скорость фотосинтеза были значительно ниже во время засухи 2019 года, чем в более влажные годы. В 2019 году все изученные растения поддерживали устьичную проводимость на наблюдаемом минимальном уровне, что могло быть связано с высоким дефицитом давления пара.

После экстремальной засухи устьичная проводимость и фотосинтез листьев восстановились. Восстановление фотосинтеза могло быть связано с сохранением гидравлической целостности ксилемы стебля. Более того, физиологический ответ на экстремальную засуху был сходным у растений с разными типами листвы и формами роста.

«Наше исследование выявляет высокую физиологическую устойчивость растений саванны к экстремальной засухе с точки зрения восстановления фотосинтеза листьев. Оно даёт важные физиологические результаты для понимания того, как растения саванны с разными типами листвы и формами роста реагируют на естественную экстремальную засуху, что может помочь предсказать реакцию экосистем саванн на будущие изменения климата», — сказал Чжан Цзяолинь из XTBG.