开口导管比例对栓塞脆弱性曲线类型的影响

编号 zgly0001695904

文献类型 期刊论文

文献题名 开口导管比例对栓塞脆弱性曲线类型的影响

作者 赵涵  黄瑾  张友静  鲁彦君  姜在民  蔡靖 

作者单位 西北农林科技大学林学院  西北农林科技大学生命科学学院  陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站 

母体文献 林业科学 

年卷期 2020年05期

年份 2020 

分类号 S718.43 

关键词 栓塞  脆弱性曲线  开口导管  Cavitron离心机  威布尔曲线 

文摘内容 【目的】栓塞脆弱性是木本植物水力学研究的热点,一般通过建立栓塞脆弱性曲线（VC）来评定。离心机法是建立VC的主要方法之一,前人研究普遍认为Cavitron离心机法建立长导管树种VC时,离心枝条内的导管被切开,大量开口导管的存在造成栓塞假象,致使曲线呈现极为脆弱的r型,显著高估了植物的栓塞脆弱性。本研究拟在种间水平检验脆弱曲线类型是否受开口导管比例的影响,为离心机法评估植物栓塞脆弱性的可靠性提供参考,从而更准确地评估植物抗栓塞能力,为抗旱树种选择提供可靠依据。【方法】选取具不同导管长度的9个树种,根据Cavitron离心机转子直径的大小（27.4 cm）,将9个树种分为3类:长导管树种（平均导管长度>15 cm:刺槐、桑、紫薇）、中导管树种（平均导管长度10～15 cm:女贞、桃、沙棘）和短导管树种（平均导管长度<10 cm:元宝槭、榛、秦白杨）。使用Cavitron离心机法建立VC,采用注气法测定最大和平均导管长度,分析开口导管比例与VC曲线特征的关系。【结果】长导管树种及短导管树种的元宝槭和榛的VC能用单威布尔函数良好拟合,中导管树种和短导管树种秦白杨的VC能用双威布尔函数良好拟合。长导管树种刺槐和桑的VC相似,呈r型,而紫薇呈s型;中导管树种女贞、沙棘及短导管树种秦白杨的VC呈2条s型曲线组成的双威布尔形,而中导管树种桃的VC更接近于s型;短导管树种元宝槭和榛的VC均呈s型。长导管树种的平均导管长度（Lv）接近20 cm,两端开口的导管比例(F27.4)达20%左右,一端开口到离心机转子中心的导管比例(F13.7)达60%左右;中导管树种的Lv接近离心机转子半径（13.7 cm）,F27.4达10%左右,F13.7达40%左右;短导管树种的Lv在5 cm以下,F27.4均小于0.1%,F13.7最大为2.68%。9个树种的栓塞脆弱性指标P12、P50（分别对应导水率损失12%、50%时的木质部水势）均与开口导管比例(F27.4、F13.7)呈显著正相关（P<0.05）,但P88（导水率损失88%时对应的木质部水势）与开口导管比例不具有显著相关。【结论】在种间水平验证开口导管比例能使Cavitron离心机建立的VC发生类型变化,当开口导管比例极少时,脆弱曲线呈s型,随着开口导管比例增多可能会造成r型曲线及介于s型与r型之间的中间型曲线。此结论能进一步支持开口导管栓塞假象的假说,为Cavitron离心机法测定栓塞脆弱性时的树种选择提供理论依据。