隨著全球變暖加劇，極端干旱事件頻發(fā)，解析樹木生長(zhǎng)與木質(zhì)部解剖特征的季節(jié)動(dòng)態(tài)對(duì)預(yù)測(cè)森林生態(tài)系統(tǒng)韌性至關(guān)重要。然而，針對(duì)亞熱帶濕潤(rùn)森林優(yōu)勢(shì)喬木的年內(nèi)莖干生長(zhǎng)和木質(zhì)部形成的研究仍然有限。

中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡(jiǎn)稱“版納植物園”)樹木年輪與環(huán)境演變組研究人員以哀牢山亞熱帶中山濕性常綠闊葉林兩種優(yōu)勢(shì)散孔樹種翅柄紫莖(Stewartia pteropetiolata)和南洋木荷(Schima noronhae)為研究對(duì)象，利用高精度樹木生長(zhǎng)儀連續(xù)監(jiān)測(cè)樹木莖干半徑變化，結(jié)合微樹芯石蠟切片技術(shù)，量化木質(zhì)部發(fā)育過程中導(dǎo)管和纖維細(xì)胞的擴(kuò)大、加厚和成熟等過程，并采用廣義線性模型分析樹木徑向生長(zhǎng)和木質(zhì)部發(fā)育的主要環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子。研究結(jié)果表明：(1)兩個(gè)散孔材樹種徑向生長(zhǎng)季節(jié)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)明顯差異，分布在較高海拔的翅柄紫莖4月開始生長(zhǎng)，6月中旬達(dá)到峰值，而分布在較低海拔的南洋木荷在5月中旬才開始生長(zhǎng);(2)兩個(gè)散孔材樹種的徑向生長(zhǎng)主要受日最低氣溫和土壤含水量的限制，南洋木荷的徑向生長(zhǎng)主要發(fā)生在雨季溫度和土壤含水量均較高的時(shí)段，而翅柄紫莖生長(zhǎng)期更長(zhǎng)，在溫度較低和飽和水汽壓差較高的條件下仍能維持生長(zhǎng);(3)兩個(gè)散孔材樹種的木質(zhì)部發(fā)育受土壤含水量和溫度的共同驅(qū)動(dòng)，其導(dǎo)管和纖維細(xì)胞擴(kuò)大速率隨溫度升高而增加，分布在較低海拔的南洋木荷在更短的生長(zhǎng)周期內(nèi)發(fā)育管腔較大、管壁較薄的導(dǎo)管，而分布在較高海拔的翅柄紫莖在更長(zhǎng)的生長(zhǎng)周期內(nèi)發(fā)育管腔較小、管壁較厚的導(dǎo)管。研究結(jié)果有助于闡明木材解剖特征如何塑造亞熱帶濕潤(rùn)森林常綠闊葉樹種的分布格局，以及它們對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制。

相關(guān)研究成果以“Intra-annual stem radius growth and cell formation of two diffuse-porous tree species in a subtropical forest in Southwest China”為題發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Tree Physiology上。版納植物園碩士研究生張依雪為論文第一作者，范澤鑫研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、云南省基礎(chǔ)科學(xué)研究計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院“西部之光-西部交叉團(tuán)隊(duì)”和云南省高層次人才培養(yǎng)計(jì)劃的聯(lián)合資助。

圖1哀牢山亞熱帶中山濕性常綠闊葉林翅柄紫莖(A)和南洋木荷(B)木質(zhì)部解剖特征。

圖2哀牢山亞熱帶中山濕性常綠闊葉林兩個(gè)散孔材樹種翅柄紫莖(Stewartia pteropetiolata)和南洋木荷(Schima noronhae)的徑向生長(zhǎng)速率對(duì)土壤含水量(SWC)、飽和水汽壓差(VPD)和空氣溫度(DMT)的響應(yīng)