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科尔沁沙地刺榆水力结构特征对土壤水分环境的响应*

2021-09-06安宇宁吴德东张学利红刘艳艳

林业科学 2021年7期

曹 宇 巢 林 安宇宁 吴德东 张学利 李 红刘艳艳

(1.辽宁省沙地治理与利用研究所 阜新 123000;2.南宁师范大学地理与海洋研究院 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智慧模拟重点实验室 南宁 530001;3.辽宁章古台科尔沁沙地生态系统国家定位观测研究站 彰武 123203;4.辽宁省固沙造林研究所 阜新 123000)

全球变暖背景下,干旱灾害频率和强度不断增加,已成为引起植物衰退甚至死亡的重要因素,尤其在干旱半干旱地区(Tyreeetal.,1991;焦树仁,2001;Choatetal.,2012;Vilagrosaetal.,2012)。植物通过调整自身关键生理过程以更好适应环境水分条件变化是其能否存活的关键(Perryetal.,2013;Lietal.,2016;王林等,2016),木质部水分传输效率和抗气穴化栓塞能力是植物水分利用策略的直接反映,其可塑性调整是植物适应环境水分变化的重要机制之一(李吉跃等,2000;Sperry,2003;李荣等,2016)。根据内聚力-张力学说,严重干旱会引起植物木质部导管发生栓塞,使木质部水分传输效率降低甚至完全丧失,导致植物死亡(Tyreeetal.,1989;1991)。植物木质部抗气穴化栓塞能力很大程度上决定了其在干旱胁迫环境下的存活能力,而水分相对充足环境中植物的生长速率与木质部水分传输效率紧密关联(Pockmanetal.,2000;Tyreeetal.,2002)。

水力结构相关特征(如水分传输效率、抗气穴化栓塞能力等)的可塑性调整对植物应对环境胁迫具有重要作用,其直接影响同一物种在不同生境下的定植能力和空间分布范围(Ryanetal.,2006;Sperryetal.,2008;Haoetal.,2013;陈佳村等,2014;李美琦等,2017)。比较干旱和湿润生境下同一物种樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)和南欧海岸松(Pinuspinaster)发现,种群间树木枝条水分传输效率和抗干旱诱导气穴化栓塞能力等水力结构相关性状存在显著差异,且二者枝条水分传输效率与光合碳同化能力均表现出较高的协同作用(Corcueraetal.,2011;……

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