Der globale Klimawandel bedroht weltweit natürliche Ökosysteme. Bergökosysteme sind besonders anfällig, da die Erweiterung oder Verschiebung des Verbreitungsgebiets oft keine praktikable Strategie für Arten ist, sich an die sich verändernde Umwelt anzupassen. Die phänotypische Plastizität, die Fähigkeit eines beliebigen Genotyps, unter verschiedenen Umweltbedingungen eine Vielzahl von Phänotypen zu produzieren, ist daher entscheidend für die Bestimmung der Fähigkeit von Pflanzenarten in Bergökosystemen, sich an zukünftige klimatische Veränderungen anzupassen. Picea Arten, die wichtige Bestandteile der alpinen und subalpinen Nadelwälder der nördlichen Hemisphäre sind, könnten als Folge des Klimawandels häufigeren Dürreereignissen ausgesetzt sein. Das Wachstum und Überleben von Pflanzen während dieser Dürreperioden hängt von Pflanzeneigenschaften ab, die die Aufnahme, den Transport und die Erhaltung von Wasser beeinflussen; einschließlich stomataler Regulierung des Wasserverlusts, osmotischer Anpassung des Blattturgorverlustpunkts und der Struktur des Xylems und der Wurzeln. Es ist jedoch unklar, wie die Plastizität der Stomatadichte und -größe mit der Plastizität der Gasaustauschkapazität in ariden Klimazonen zusammenhängt, insbesondere wenn man sich auf Pflanzen konzentriert, die zu einer einzigen Gattung gehören, wie z Picea.

Picea-Arten im Plant Germplasm Repository der Lanzhou University, China. Bildnachweis: Wang et al.

In einem kürzlich veröffentlichten Editor's Choice-Artikel in AoBP, Wang et al. verglichen die Physiologie von vier Picea Arten aus verschiedenen Provenienzen und klimatischen Bedingungen und quantifizierten ihren phänotypischen Plastizitätsindex unter nassen und trockenen Bedingungen. Die vier Arten zeigten eine vergleichsweise hohe photosynthetische Plastizität, aber eine geringe stomatale Plastizität, wenn sie Trockenheit ausgesetzt waren. Die Ergebnisse zeigten auch, dass standortspezifische Bedingungen Lebensraumvariationen maskieren können und daher in Zukunft bei Studien zu Lebensraumtrends immer berücksichtigt werden sollten. Schließlich machen die Autoren einen Vorschlag, dass eine der vier Arten, S. crassifolia, würde aufgrund der verbesserten Wassernutzungseffizienz und des Verhältnisses von Photosynthese zu Atmung am besten unter projizierten Klimawandelszenarien überleben. Diese Ergebnisse zeigen, wie der Klimawandel die potenzielle Rolle der Plastizität bei der Bestimmung der Pflanzenphysiologie beeinflusst, und bieten eine Grundlage für zukünftige Wiederaufforstungsbemühungen in China.