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湿润区3种杉科植物枝和根木质部的水力功能与解剖结构的关系

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[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.
Relationship between the Hydraulic Function and the Anatomical Structure of Branch and Root Xylem in Three Taxodiaceae Species in Humid Area

潘天天、李彦、王忠媛、陆世通、叶琳峰、陈森、谢江波

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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311300

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830011

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池杉 落羽杉 北美红杉 气候变化 湿润区 输水效率 栓塞抗性

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2020

10.11707/j.1001-7488.20201206

林业科学
中国林学会

林业科学

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：1.272
ISSN：1001-7488
年,卷(期)：2020.56(12)
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