科尔沁沙地刺榆水力结构特征对土壤水分环境的响应

编号 zgly0001735736

文献类型 期刊论文

文献题名 科尔沁沙地刺榆水力结构特征对土壤水分环境的响应

作者 曹宇  巢林  安宇宁  吴德东  张学利  李红  刘艳艳 

作者单位 辽宁省沙地治理与利用研究所  南宁师范大学地理与海洋研究院  辽宁章古台科尔沁沙地生态系统国家定位观测研究站  辽宁省固沙造林研究所 

母体文献 林业科学 

年卷期 2021,57(7)

页码 32-42

年份 2021 

分类号 S718.45  S718.53 

关键词 刺榆  水分传输  抗气穴化栓塞  脆弱性  水力安全边界  水分利用效率 

文摘内容 【目的】比较科尔沁沙地典型生境上生长的刺榆木质部水力结构特征、叶片水分关系与光合气体交换特征,探讨刺榆适应不同土壤水分环境的内在生理机制,为科尔沁沙地防风固沙造林和植被修复的适地适树提供理论依据。【方法】以生长在科尔沁沙地丘间低地和沙丘上部2种土壤水分环境中的刺榆为研究对象,从树木水力结构角度,分析不同生境刺榆枝条水分传输效率与安全性的差异,结合叶片水分关系、光合生理特性以及木质部解剖结构等进行对比研究。【结果】与沙丘上部相比,丘间低地土壤水分条件较好,刺榆枝条木质部导管直径较大、水分传输效率(Ks)更高(P《0.05),叶片和枝条水势均更高(P《0.05)。尽管2种生境上生长的刺榆叶片光合碳同化速率无明显差异,但气孔导度(g_(s))和水分利用效率(WUE_(i))明显不同,沙丘上部刺榆的g_(s)更低(P《0.05),WUEi更高(P《0.05)。丘间低地刺榆枝条末端叶面积和边材面积的比值(LA/SA)显著高于沙丘上部(P《0.05),地径、树高和地上生物量等指标也显著高于沙丘上部(P《0.05);但沙丘上部刺榆木材密度更高,抗气穴化栓塞能力更强,水力安全边界(HSM)也较宽(Ψ_(S-md)-P_(50)和Ψ_(S-md)-P_(80)较大)。【结论】在土壤水分条件较好的丘间低地生长的刺榆,导管直径较大,水分传输效率更高,可保证较高的生长速率和竞争力;而在土壤水分条件较差的沙丘上部生长的刺榆,木质部导管直径变小,虽然水分传输效率降低,但有助于获得更强的木质部抗气穴化栓塞能力,从而保证植株能在水分胁迫较严重的生境中长期存活。刺榆水力结构特征随水分生境变化而调整的策略,反映出其较强的抗旱性和适应性。