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题名科尔沁沙地刺榆水力结构特征对土壤水分环境的响应
被引量：4
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作者
曹宇
巢林
安宇宁
吴德东
张学利
李红
刘艳艳
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机构
辽宁省沙地治理与利用研究所
南宁师范大学地理与海洋研究院
辽宁章古台科尔沁沙地生态系统国家定位观测研究站
辽宁省固沙造林研究所
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出处
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期32-42,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(31800333)
辽宁省公益研究基金项目(2020JH4/10100047)
辽宁省自然科学基金项目(2019-MS-201)。
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文摘
【目的】比较科尔沁沙地典型生境上生长的刺榆木质部水力结构特征、叶片水分关系与光合气体交换特征,探讨刺榆适应不同土壤水分环境的内在生理机制,为科尔沁沙地防风固沙造林和植被修复的适地适树提供理论依据。【方法】以生长在科尔沁沙地丘间低地和沙丘上部2种土壤水分环境中的刺榆为研究对象,从树木水力结构角度,分析不同生境刺榆枝条水分传输效率与安全性的差异,结合叶片水分关系、光合生理特性以及木质部解剖结构等进行对比研究。【结果】与沙丘上部相比,丘间低地土壤水分条件较好,刺榆枝条木质部导管直径较大、水分传输效率(Ks)更高(P<0.05),叶片和枝条水势均更高(P<0.05)。尽管2种生境上生长的刺榆叶片光合碳同化速率无明显差异,但气孔导度(g_(s))和水分利用效率(WUE_(i))明显不同,沙丘上部刺榆的g_(s)更低(P<0.05),WUEi更高(P<0.05)。丘间低地刺榆枝条末端叶面积和边材面积的比值(LA/SA)显著高于沙丘上部(P<0.05),地径、树高和地上生物量等指标也显著高于沙丘上部(P<0.05);但沙丘上部刺榆木材密度更高,抗气穴化栓塞能力更强,水力安全边界(HSM)也较宽(Ψ_(S-md)-P_(50)和Ψ_(S-md)-P_(80)较大)。【结论】在土壤水分条件较好的丘间低地生长的刺榆,导管直径较大,水分传输效率更高,可保证较高的生长速率和竞争力;而在土壤水分条件较差的沙丘上部生长的刺榆,木质部导管直径变小,虽然水分传输效率降低,但有助于获得更强的木质部抗气穴化栓塞能力,从而保证植株能在水分胁迫较严重的生境中长期存活。刺榆水力结构特征随水分生境变化而调整的策略,反映出其较强的抗旱性和适应性。
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关键词
刺榆
水分传输
抗气穴化栓塞
脆弱性
水力安全边界
水分利用效率
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Keywords
Hemiptelea davidii
water transport
resistance to cavitation/embolism
vulnerability
hydraulic safety margin
water use efficiency
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分类号
S718.45
[农业科学—林学]
S718.53
[农业科学—林学]
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