气孔缺失对膜蕨H. flabellatum的影响及未来分布预测

为探究气孔调控功能缺失影响，研究发现H. flabellatum因气孔缺失面临风险，预测其 2050 年分布变化。

　　亮点：

• 气孔缺失使膜蕨H. flabellatum易遭受灾难性木质部衰竭。
• 对湿度的极端敏感性设定了致命的蒸气压亏缺阈值。
• 物理模型预测到 2050 年H. flabellatum分布范围会缩小。
• 无气孔蕨类揭示了缺乏蒸腾控制的功能代价。

摘要：气孔给植物带来益处的同时也存在代价，但评估这些影响的程度颇具挑战。一些蕨类植物叶片上完全没有气孔，这为了解无法调节蒸腾作用所带来的功能限制提供了契机。研究表明，膜蕨（Hymenophyllum flabellatum Labill.）气孔的缺失以及木质部组织投入的大幅减少，使其维管系统在大气湿度相对小幅降低时就面临灾难性衰竭的风险。水力限制加上对快速干燥的敏感性，设定了一个明确的致命蒸气压亏缺阈值。利用一个简单的物理模型，这个阈值能够定量预测H. flabellatum分布范围的收缩情况。根据这个阈值和气候预测，到 2050 年，H. flabellatum可能会从澳大利亚大陆的大部分原生栖息地消失。