林业科学

作者：潘天天1,李彦1,2,3,王忠媛1,2,3,陆世通1,叶琳峰1,陈森1,谢江波1,2,3,*

单位：1. 浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室 杭州 3113002. 荒漠与绿洲生态国家重点实验室 中国科学院新疆生态与地理研究所 乌鲁木齐 8300113. 浙江农林大学林业与生物技术学院 杭州 311300

关键词：池杉,落羽杉,北美红杉,气候变化,湿润区,输水效率,栓塞抗性

基金：国家自然科学基金项目(41730638);国家自然科学基金项目(31770651);国家自然科学基金项目(31901280);荒漠与绿洲生态国家重点实验室开放基金项目

目的: 全球变暖导致干旱强度增大、频率更高。研究湿润区3种杉科植物枝条和根系的水力功能性状和木质部结构性状的差异，以及木质部结构性状与水力功能性状的数量关系，有助于了解湿润区植物的干旱适应机制，为湿润区树木死亡风险在时空上的相对可预测性提供数据支持。方法: 以湿润区池杉、落羽杉和北美红杉为研究对象，测定枝条和根系的导水率和脆弱曲线，制作石蜡切片观察枝条和根系的木质部解剖结构，并计算管胞结构和纹孔结构参数。结果: 3个树种根系的P20、P50、P88（导水率损失20%、50%、88%时所对应的木质部水势，代表枝条和根系栓塞抗性的大小）均小于其枝条；枝、根比导率与P50相关分析的决定系数接近0（R2=0.01，P=0.62）。木质部解剖结构与功能性状的相关分析发现：管胞直径与比导率显著正相关（r=0.82，P=0.001），管胞密度与比导率显著负相关（r=-0.68，P=0.01）；纹孔塞面积与P50正相关（r=0.4，P=0.19）。冗余分析表明：管胞直径对比导率有显著影响且解释度达80.1%（P=0.004）；纹孔塞面积对P50影响较大且解释度达70.1%（P=0.18）。结论: 杉科3个树种根系的栓塞抗性均比枝条弱。其枝、根木质部导水系统无效率-安全权衡关系，因为决定其输水效率（比导率）的是管胞直径，决定其栓塞抗性（P50）的是纹孔塞面积，即枝、根木质部导水系统不具备效率-安全权衡的基础。3个树种均为低效率低安全性物种。

来源：2020年第12期

《林业科学》期刊编辑部

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