盐度与蒸汽压差复合胁迫下白骨壤(Avicennia germinans)水力调控策略的根-叶转换机制

这篇研究通过温室实验揭示了白骨壤(Avicennia germinans)在盐度(10-40 ppt)和蒸汽压差(VPD)复合胁迫下的水力调控策略。研究发现：低胁迫下根系性状主导水分运输(ψs与VPD关联弱)，而高VPD胁迫时叶片气孔关闭(gs降低55%)成为主要调控机制；植物表现出动态等水(isohydricity)特性，在高压下转向保守策略(ψMD/ψPD斜率<1)，通过牺牲碳同化(A降低)维持水分平衡。该研究为海岸带植被应对气候变化的适应性机制提供了新见解。

　　

盐度与蒸汽压差的复合胁迫效应

研究聚焦白骨壤(Avicennia germinans)在气候变化背景下的适应性策略。通过设置3种盐度梯度(10/20/40 ppt)和2种VPD条件(低1-1.5 kPa vs 高3-5 kPa)，发现盐度升高导致根系水力传导(K_root)下降68%，而高VPD使气孔导度(g_s)骤降至0.0329 mol·m^-2·s^-1。值得注意的是，40 ppt盐度组的ψ_PD与ψ_MD差值最小(-3.14 vs -4.8 MPa)，显示盐适应植株更强的水分保持能力。

根叶调控的生态权衡

在非限制性VPD条件下，K_root与ψ_s显著相关(R²=0.66)，此时根系主导水分运输；而高VPD时，K_root与g_s相关性跃升至R²=0.82，叶片性状成为主要调控者。这种转换伴随碳获取代价——高VPD下RuBP羧化酶最大活性(V_cmax25)降低，导致光合速率(A)与ψ_s的关系曲线整体下移。

动态等水特性的生存策略

通过分析ψ_PD-ψ_MD关系斜率，揭示白骨壤具有独特的可塑性：低胁迫下呈异水特性(斜率>1)，高胁迫时转为等水特性(斜率0.83)。这种转变使植株在40 ppt盐度+高VPD组合中仍维持基础代谢，但伴随WUE从2.1降至0.64 μmol CO₂/mmol H₂O。随机森林模型显示，高盐条件下VPD对ψ_s的影响强度比低盐组高335%。

生理机制与生态启示

研究首次证实白骨壤通过"盐度-VPD"双重感应机制协调水分运输：盐度主要调控根区渗透势(ψ_sub=-3.2 MPa at 40 ppt)，而VPD通过气孔限制影响叶面蒸腾(E)。在持续胁迫下，植株优先维持水力安全边际，表现为ψ_s与g_s关系的阈值响应——50%气孔关闭发生在-4.25 MPa，远高于木质部栓塞临界值。这种"碳-水"权衡策略解释了该物种在海岸带扩张的竞争优势。

未来研究方向包括将此类机制整合到NOAH-MP等地表模型中，以提升对海岸带碳-水循环的预测能力。研究为理解植物应对复合胁迫的进化适应提供了范例，特别强调了气孔行为与根系水力特性的协同调控在生态适应中的核心作用。