Extreme Dürreereignisse können die physiologische Funktion und das Wachstum von Pflanzen beeinträchtigen. Das Verständnis der physiologischen Mechanismen, wie Pflanzen auf extreme Trockenheit reagieren, ist entscheidend für die Vorhersage der Pflanzenleistung unter zukünftigen Klimaänderungen. Im Jahr 2019 erlebte eine Talsavanne in Yuanjiang, China, eine extreme Dürre. Es bot eine einzigartige Gelegenheit zu testen, wie Gehölze verschiedener funktioneller Gruppen physiologisch auf natürliche extreme Trockenheit reagieren.
In einer Studie veröffentlicht in Wissenschaft der gesamten Umweltuntersuchten Forscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, wie hydraulische Eigenschaften und Gasaustauschparameter von Savannenpflanzen mit unterschiedlichen Blattgewohnheiten (laubabwerfend, halblaubabwerfend und immergrün) oder Wuchsformen (Baum und Strauch) reagierten bis hin zur extremen Dürre 2019 in Yuanjiang.
Die Forscher maßen die hydraulische Leitfähigkeit von Blättern, Stängeln und ganzen Trieben, den Blattgasaustausch und die Blattmasse pro Fläche von 18 häufig vorkommenden Gehölzarten während dreier Regenzeiten von 2019 bis 2021 in einer trockenheißen Talsavanne in Yaunjiang. Sie verglichen auch den Blattgasaustausch während und nach der Dürre mit dem eines normalen Vordürrejahres (2014).
Sie fanden heraus, dass die stomatale und hydraulische Leitfähigkeit der Blätter und die maximale Photosyntheserate während der Dürre 2019 signifikant niedriger waren als in den feuchteren Jahren. Im Jahr 2019 behielten alle untersuchten Pflanzen die stomatäre Leitfähigkeit auf dem beobachteten Mindestniveau bei, was mit hohen Dampfdruckdefiziten zusammenhängen könnte.
Nach extremer Dürre erholten sich Blattstomataleitfähigkeit und Photosynthese. Die photosynthetische Erholung könnte mit der Aufrechterhaltung der hydraulischen Integrität im Stammxylem zusammenhängen. Darüber hinaus war die physiologische Reaktion auf extreme Trockenheit zwischen Blattgewohnheiten und Wachstumsformen ähnlich.
„Unsere Studie zeigt eine hohe physiologische Widerstandsfähigkeit von Savannenpflanzen gegenüber extremer Trockenheit im Hinblick auf die Erholung der Blattphotosynthese. Sie liefert wichtige physiologische Ergebnisse, um zu verstehen, wie Savannenpflanzen mit unterschiedlichen Blattgewohnheiten und Wachstumsformen auf natürliche extreme Trockenheit reagieren, was bei der Vorhersage helfen kann Reaktion der Savannenökosysteme auf den zukünftigen Klimawandel“, sagte Zhang Jiaolin von XTBG.
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Da Yang et al., Physiologische Reaktion und photosynthetische Erholung auf eine extreme Dürre: Beweise von Pflanzen in einer trocken-heißen Talsavanne im Südwesten Chinas, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.161711