自然和人工生境被子植物枝木质部结构与功能差异

作者：方菁; 叶琳峰; 陈森; 陆世通; 潘天天; 谢江波; 李彦; 王忠媛^*

来源：植物生态学报, 2021, 45(06): 650-658.

DOI：10.17521/cjpe.2020.0430

• 栓塞
• 栓塞抗性
• 输水效率
• 木质部解剖
• 效率-安全权衡

水是植物生存与生长的基础条件,水分有效性影响植物木质部解剖结构、水力功能,使之形成特定的适应特征。因此,对比自然与人工生境中同一植物的水力功能与解剖结构差异,有助于理解植物对水分环境的适应机理。该研究以湿润区三角槭(Acer buergerianum)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和女贞(Ligustrum lucidum)为研究材料,对比分析了自然和人工生境中各物种的栓塞抗性(导水率损失50%时的水势(P50))、输水效率(比导率(Ks))和解剖结构(导管直径(D)、导管壁厚(T)、导管密度(N)、木质部密度(WD)、厚度跨度比(t/b)2)特征,探究了同生境种内与跨生境、跨物种水平的效率-安全权衡关系,量化分析了水力功能与解剖结构的关系。结果发现:1) 3种被子植物在自然生境中Ks更大, P50更小,与其更大的D、更小的(t/b)2有关。2)同生境种内Ks与P50不存在权衡。3)功能性状和解剖结构相关分析表明:同生境种内D与P50不存在显著的相关关系;除自然生境女贞外, T、(t/b)2均与P50正相关。相对于人工生境,在水分有效性低或无额外浇灌的自然生境中,植物通过增大导管直径显著提高其输水效率,从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。

• 单位
  浙江农林大学; 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