植物水力性状在不同的植物生活型中差异显著，是复杂的环境适应和演化过程形成的结果。然而，研究人员对植物生活型、气候和系统发育在解释植物水力性状差异的相对重要性方面缺乏清晰的了解。豆科有约770个属和19500多个物种，是被子植物第三大科，豆科植物具有极强的适应性和极为丰富的生活型，从湿润的热带雨林到干性热带森林、温带荒漠全球广布，从草本和藤本到灌木和树木应有尽有，是研究植物水分适应性的理想材料。在未来降水格局变化的情景下，研究豆科植物水力性状差异形成的原因，对解释植物的分布格局和预测其对气候变化的响应至关重要。
中国科学院华南植物园生态与环境科学研究中心刘慧副研究员与合作者，构建了一个来自全球62个样点、乔灌藤三种生活型的150个豆科物种共7个水力性状和11个气候变量的数据库(图1)，运用系统发育比较分析和方差分解的方法探讨了豆科植物水力性状变异的驱动因子。研究发现，考虑植物生活型后，大多数豆科木本植物水力性状和气候变量中发现的系统发育信号消失了，表明相关参数的系统发育保守性源于植物生活型之间的分化。同时，豆科木本植物水力性状与气候变量的关系具有系统发育依赖性，意味着性状变异是由气候和系统发育共同驱动的。利用方差分解的方法，研究发现系统发育和气候变量比植物生活型解释了更多的水力性状变异。因此，即使考虑了系统发育的影响，气候驱动豆科木本植物水力性状的响应仍然存在，表明这个世界广布的大科可能对气候变化特别敏感。
该研究揭示了豆科木本植物水力性状变异的多重驱动因子，阐明了系统发育对未来气候变化下植物水分适应机理研究的重要性。院华南植物园刘慧副研究员为论文第一作者，叶清研究员为通讯作者。该研究得到了国家基金面上项目等的资助。相关研究结果已近期在线发表在国际主流期刊Journal of Ecology（《生态学杂志》）(IF5year=6.3)上。论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2745.14266
图1.本研究中豆科植物的系统发育树及不同生活型的分布图。
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