Die Bestimmung der Gefäßstruktur von Pflanzen ist von grundlegender Bedeutung für das weitere Verständnis der Gefäßfunktion in verschiedenen Pflanzengruppen. Gefäßdimorphismus kann eine wichtige hydraulische Strategie und ökologische Anpassung von Pflanzen sein. Frühere Studien haben gezeigt, dass Lianen, eine häufig vorkommende tropische und subtropische Pflanzenwachstumsform, im Allgemeinen größere Gefäßdurchmesser haben als gleichzeitig vorkommende Bäume. Diese Ergebnisse können jedoch je nach Vegetationstyp unterschiedlich sein.
In einer Studie veröffentlicht in Amerikanisches Journal für BotanikForscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelten ein theoretisches Modell, um vorherzusagen, wie sich die Gefäßdurchmesser zwischen Lianen und Bäumen und zwischen Standorten (tropischer saisonaler Regenwald von Xishuangbanna, Yuanjiang-Savanne und subtropischer immergrüner Laubwald Ailaoshan in Yunnan) unterscheiden ).
Die Forscher bewerteten die Variation der Gefäßdurchmesserverteilungen von Lianen und Bäumen sowie sechs hydraulische Merkmale des Xylems (mittlerer Gefäßdurchmesser, hydraulisch gewichteter Gefäßdurchmesser, Gefäßdichte, theoretische hydraulische Leitfähigkeit, Gefäßflächenanteil und Splintholzdichte).
Sie fanden heraus, dass Lianen einen größeren Gefäßdurchmesser, einen größeren Gefäßflächenanteil, einen größeren Dimorphismus, eine theoretische hydraulische Leitfähigkeit und eine geringere Splintholzdichte aufwiesen als Bäume. Darüber hinaus waren diese Unterschiede bei unterschiedlichen Waldtypen konsistent.
Im Gegensatz dazu stellten sie fest, dass Bäume durchweg konservative hydraulische Merkmale aufwiesen, mit relativ kleinen Gefäßdurchmessern und geringem Gefäßdimorphismus aufgrund des Fehlens großer Gefäße. Der Unterschied in den hydraulischen Eigenschaften von Lianen und Bäumen könnte erklären, warum Lianen und Bäume in tropischen Umgebungen tendenziell unterschiedliche Verbreitungen und relative Häufigkeiten aufweisen.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Lianen selbst in trockenen und kalten Lebensräumen große Gefäße haben“, sagte Prof. Zhang Jiaolin von XTBG.
Laut den Forschern kann ein dimorphes Gefäßmuster dazu führen, dass Lianen gut wachsen, wenn Wasser verfügbar ist, und auch das Risiko einer Embolie verringern, wenn das Wasser knapp wird. Dadurch wird sowohl eine hohe hydraulische Effizienz als auch Sicherheit gewährleistet, was erheblich zum Auftreten und Überleben von Lianen beitragen kann Lianen in saisonalen, trockenen und kalten Lebensräumen.
Mehr Informationen:
Ke-Yan Zhang et al., Gefäßdimorphismus und Holzmerkmale in Lianen und Bäumen in drei kontrastierenden Umgebungen, Amerikanisches Journal für Botanik (2023). DOI: 10.1002/ajb2.16154