Тургорное давление ограничивает рост красного кедра в тропических лесах

Тропические леса испытывают рост дефицита давления водяного пара (D), что может негативно влиять на рост деревьев. Однако механизмы, с помощью которых климатическая изменчивость влияет на рост, изучены плохо. Роль ограничения тургора в росте тропических деревьев также оставалась в значительной степени неисследованной.

В исследовании, опубликованном в Plant, Cell & Environment, ученые из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук и их коллеги изучили, как условия окружающей среды могут вызывать ограничение тургора в росте ствола и, в свою очередь, объяснять суточные и сезонные закономерности роста диаметра ствола у широко распространенного тропического вида Toona ciliata (красный кедр).

Исследователи провели непрерывный годичный мониторинг в тропическом лесу недалеко от XTBG в провинции Юньнань. Они применили механистическую модель, основанную на тургоре, чтобы количественно оценить условия окружающей среды, которые вызывают ограничение тургором внутригодовых темпов роста диаметра ствола.

Для моделирования роста, управляемого тургором в течение вегетационного сезона, ученые собирали почасовые измерения сокодвижения и дендрометрии. Они обнаружили, что смоделированные сезонные закономерности радиального роста хорошо согласуются с наблюдениями. Рост происходил в основном ночью, а предрассветное накопление, по-видимому, было ограничено при более высоком дефиците давления водяного пара.

Команда также обнаружила, что ночное тургорное давление, необходимое для роста, было отрицательно связано с дефицитом давления пара в предыдущий полдень во все сезоны. «Это может быть связано с относительно высокой проводимостью кроны при высоком дефиците давления пара по отношению к регидратации ствола», — сказал ФАН Цзэсинь из XTBG.

Исследование показывает, что механистическое моделирование динамики тургора в камбии является эффективным инструментом для моделирования и понимания суточной и сезонной динамики роста тропического вида деревьев. У красного кедра ограничение тургора высоко чувствительно к изменениям атмосферной засухи, вероятно, из-за плохого устьичного контроля.

«Наши результаты предоставляют первые доказательства того, что тропические деревья растут ночью и что тургорное давление ограничивает рост деревьев», — сказал Фан Цзэсинь.