湿润地区3种松属植物枝和根导水系统的效率-安全关系

编号 zgly0001735758

文献类型 期刊论文

文献题名 湿润地区3种松属植物枝和根导水系统的效率-安全关系

作者 叶琳峰  李彦  王忠媛  陆世通  潘天天  陈森  谢江波 

作者单位 浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室  中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室  浙江农林大学林业与生物技术学院 

母体文献 林业科学 

年卷期 2021,57(7)

页码 194-204

年份 2021 

分类号 S718.43  S718.47 

关键词 马尾松  日本五针松  湿地松  木质部结构  效率-安全权衡  栓塞  脆弱曲线  导水率 

文摘内容 【目的】干旱导致的树木衰退甚至死亡并不局限于干旱地区,湿润区树木干旱适应能力弱,更易因水力失效而死亡。建立湿润区树木器官水平上的木质部结构与水力功能性状(包括输水效率和安全)的数量关系,是解答湿润区树木干旱致死机制的关键。【方法】以湿润地区马尾松、日本五针松和湿地松为对象,测定其枝条、根的木质部水力功能性状(导水率与栓塞抗性)和结构性状(管胞、纹孔特征等)。结合已发表的其他松属树种相关数据,检验了松属枝条与根的水力效率-水力安全权衡;定量分析了木质部输水效率(K_(s),单位边材面积的导水率)和栓塞抗性(P_(50),导水率损失50%时的木质部水势)的结构基础。【结果】1)对所研究的松属3个种,根比导率(K_(sr),根单位边材面积的导水率)》枝条比导率(K_(ss),枝条单位边材面积的导水率),根P_(50)》枝条P_(50);K_(ss)与K_(sr)正相关,枝条P_(50)与根P_(50)也呈正相关;3个种均属低效率低安全性树种。2)相关分析表明:K_(ss)与枝条P_(50)负相关,枝条存在效率-安全权衡;K_(sr)与根P_(50)的决定系数接近0(R^(2)=0.01,P=0.94),即根无效率-安全权衡。这种功能权衡关系由其解剖结构决定:K_(ss)与枝条P_(50)对结构的需求趋异(枝条有效率-安全权衡),而K_(sr)与根P_(50)对结构的需求趋同(根无效率-安全权衡)。3)冗余分析表明,枝条纹孔膜面积对K_(ss)解释度最高,枝条纹孔塞面积对枝条P_(50)解释度最高;根木材密度对K_(sr)解释度最高,根塞缘面积对根P_(50)解释度最高。【结论】枝条和根的输水效率、栓塞抗性主要由木质部结构决定,其中纹孔结构影响最大,木材密度与管胞壁厚度次之。马尾松、日本五针松和湿地松的枝条存在效率-安全权衡,而根不存在这种权衡,其相关的结构性状解释为:效率与安全的结构需求趋异存在权衡,趋同则无权衡。