据估计，每年有超过 40 万亿吨水流经植物叶子. 植物吸收水分，水分通过植物，然后一部分蒸发到叶子表面。 尽管全厂水力学在植物功能和抗旱性方面很重要，但它是一个未被充分研究的系统。
朱世丹博士 广西大学的王永强和华南植物园的同事研究了 30 种亚热带木本植物的叶片生物力学（例如厚度、打孔力）、结构（例如叶脉密度）和叶片导水率之间的关系。
研究人员 发现生物力学阻力与水力安全性和外木质部叶片水力传导相关，但与叶片解剖学特征无关. 这些发现令人惊讶，因为它们违背了之前的想法，即“叶子越大越坚韧，叶子越能抵抗叶子水力风险（例如因干旱而枯萎）”的规则。
首先，植物解剖学有自己的词汇。 以下是与液压相关的一些术语的简要概述。
叶片导水率（K叶) 是衡量水在叶片中传输效率的指标，由水流率 (F叶) 穿过叶子。 叶片导水率变化 65多倍 跨物种，反映了不同植物的叶柄和叶片解剖结构的多样性。 植物学家可以使用水力安全裕度 (HSM) 来评估一个物种的水力风险程度（例如，由于干旱而枯萎）。 HSM 定义为最小水势与导致导水率损失 50% 的水势之差。 科学家根据叶片的冲压力 (F) 来量化叶片生物力学阻力 (LBR)p) 和撕裂力 (Ft)单位断裂长度或单位宽度，反映了叶片对食草动物和物理损伤的结构和材料抵抗力。 在叶子和根部，水流过两者 木质部 和木质部外的活细胞。
朱、王及其同事 从周围的 30 种木本植物中采集植物样本 鼎湖山森林生态系统研究站 在中国调查叶片生物力学阻力、叶片导水率和叶片解剖结构之间的关系。
该地区雨季和旱季的降雨量存在显着差异。 该团队测量了旱季的最小叶片水势，同时测量了所有其他特征（例如，撕裂力、冲击力、单位面积叶片质量、叶脉密度、叶片水势、K叶) 在雨季。
Zhu、Wang 及其同事在取样的木本植物物种中发现了叶片水力效率与安全的权衡。 具有较高叶片生物力学阻力（LBR；更耐冲压和撕裂）的物种具有更高的叶片水力安全性，但叶片水力传导率（K叶; 水流率效率）与 LBR 无关。
“这项研究的结果提供了对叶子中生物力学-安全-效率-弹性关系的见解，”Zhu、Wang 及其同事写道。
虽然在木质部（例如，通过叶脉）中生物力学阻力与叶片水力传导之间没有总体相关性，但在木质部外部（例如，细胞间空气空间）存在相关性。 直到最近，研究人员才意识到 外木质部水力传导的重要性，尤其是在应对干旱方面。 在干旱期间，叶片导水率下降主要是因为叶肉膨压损失和小脉管的塌陷。 一旦水分状态降至临界阈值以下，叶片就会因水力功能障碍而受损和衰老。
“因此，在确定更多物种和生物群落中叶片水力学和生物力学之间的相关性时，应进一步关注叶片的外木质部途径，”研究人员建议道。
这项研究强调了对基础科学的需求，以及我们对工厂水力学还有多少不了解。
