物种内的变异决定了热带森林的抗旱能力

《Nature》：Species intraspecific variation drives tropical forest drought resistance

　　

摘要

严重的干旱正日益导致树木死亡，然而由于对物种内部在抗旱能力上的差异了解不足，预测森林的恢复力仍面临局限^{1，2，3，4}。尽管诸如抗栓塞能力之类的水力特性对树木在干旱中的存活至关重要，但主要在温带地区进行的研究表明，这些特性的物种内部变异较小^{5，6，7，8，9，10，11，12}，这表明树木物种的适应潜力存在进化上的限制。在此，我们利用一个包含290株属于18个物种的树木的11项水力特性数据集来验证这一假设，这些数据来自波多黎各从每年1,000毫米到4,000毫米不等的四个降雨梯度区域。我们发现，显著的物种内部变异以及物种更替现象，推动了整个梯度上树木抗旱能力的协同变化。在较为干燥的森林中，大多数物种的抗栓塞能力更强，气孔安全阈值也更高，这体现了热带树木较大的物种内部变异程度，以及它们为适应日益干燥的环境而演化出的机制。那些缺乏此类性状变异的物种，在未来更加干燥的气候条件下可能会极为脆弱。将物种间和物种内的性状变异都纳入预测模型中，将有助于提升我们预测森林在日益严重的干旱情况下的恢复能力。