树木水力结构与抗旱性研究综述

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1、树木水力结构与抗旱性研究综述姓名：曹敬婷学号：1309301001院系：林学院专业：生态学摘要：干旱是主要的环境胁迫因子之一，干旱对植物的影响很大，测定植物在干旱时的生理特征。木质部栓塞脆弱性与植物木质部结构、抗旱性、分布及栓塞发生经历都有关系，植物为适应生存竞争的需要所形成的不同的形态结构和水分运输供给策略。水力结构及其各种参数(即手水率Kh、比导率Ks、叶比手率LSG、胡伯尔值Hv以及水容量C生理意义、树木和其它木本植物的水力结构格局以及树木水力结构研究发展趋势，并试图从机理上阐述树木水力结构和抗旱性之间的关系。关键词：栓塞；

2、水力结构；抗旱性.水是地球表面上最普通、最重要的物质，是植物赖以生存的必要条件之一［，］,就世界范围来说，限制农作物和森林充分实现他们遗传潜能所能达到的产量的各种环境胁迫中，以干旱胁迫最为常见和重要，干旱对植物的危害也是最显著的。为适应生存竞争的需耍所形成的不同的形态结构和水分运输供给策略，是植物能更好的抵抗干旱。树木个体在整个生长发育期间，可以通过改变水力结构,来影响导水阻力和水分需求，从而对水分运输和水分平衡产生深刻的影响［2］。我国自20世纪80年代开始对林木耐旱性及其机理进行了大量的研究，并且取得了一定的研宄成［3］,已经

3、认识到一些生理参数如ABA的气体运输、渗透调节、保持膨压、气孔的运动、组织弹性的调整、原生质耐脱水能力等与林木抗旱性密切相关。树木个体在其生长发育期间可以通过改变水力结构来影响导水阻力和水分需求，从而对水分运输及水分平衡产生深刻的影响［4］.所以，树木水力结构的差异可能影响树种之间在生态竞争中的相对优势与劣势，使植物对一定生境中获得生存的有利条件，也可能影响整个树冠的水分关系和气体交换从而影响植物的光合作用和糖分的运输，从而影响林木的产量及森林生产力。植物体A的水分运输植主要是在木质部导管和管胞屮进行的，一些进化的植物主要靠导管运

4、输，a前认为水分沿着导管和管胞上升的动力主要有两种：下部的根压和上部的蒸腾拉力。一般情况下上部的蒸腾拉力才是水分上升的主要的动力［5］。目前我们对水分沿着木质部上升的运输机制的理解都是建立在Dixon提出的蒸腾-内聚力-张力学说(transpiraton-cohesion-tensiontheory)基础上的［5］。根据这个理论，蒸腾拉力是水分沿木质部上升的动力，而水分子之间和水分子与导管或管胞之间强大的内聚力和附着力是使水分在上升过程中不至于因为张力过大断裂的保证，保证水分运输的连续性和连贯性。1.植物栓塞化机制植物木质部栓塞脆

5、弱性与植物的木质部结构和叶片之间有着一定的关系，大导管(管胞)较小导管脆弱易出现栓塞化，大导管的u径大容易出现气体的进入，导致栓塞化［7］，植物的叶片蒸腾作用过大，导致水分大量流失，也容易导致木质部栓塞。环孔材较散孔脆弱，植物木质部栓寨的实质是由于水分胁迫、冻害维管病害、机械损伤、高温等诱因的存在，使得空气或病毒粒子经纹孔膜进充水管道影响了木质部导水能力，空气在管道内聚集，使导管内全部充满气体，导致水分的连接中断，从而影响植物正常生理活动的一种生理现象。空气入充水管道的最直接果是降低了木质部导水率。木质部水势越低，栓塞化程度就越高

6、

7、8］。不同树种甚至同一树种的不同部位都有一个引起导水率显下降的水势阈(thresholdwaterpotation)在此值以上随水势降低导水率变化不大，但当水势接近或处于此值以下吋，木质部的导水率会迅速下降，木质部栓塞程度会明显增加，另一种变水类的植物，木质部的水分会随着土壤水分的降低而降低，其木质部结构复杂，具有很强的抗栓塞的特性。对任何一种单一水分参数的排序都与栓塞恢复的速率不一致，不同水分参数问的排序也不尽相同［8］。可见，各树种在适应水分胁迫吋，有其不同的适应机制，有些树种依靠自身合成的一些化学物质，控制叶片气孔的关闭，

8、使植物的蒸腾降低，减少水分的蒸发，从而降低栓塞化得程度，有些树种在适应干旱环境时可以通过多种适应机制共同起作用，以达到在干旱条件下得以生存的目的。树木木质部栓塞的发生与恢复可能是受多种因素控制的不同树木的机制有很大的区别。无论是木质部栓塞的发生还是其恢复，均与其木质部的结构、尤其是纹孔膜上微孔的大小，纹孔的数量，位置有密切关系。一般木质部管道的直径越大，木质部就容易发生栓塞，大径导管(或管胞)之所以容易发生栓寒，不仅是因为毛细管作用，而i是因为较人的细胞具冇较人的细胞壁表面积，也就具冇较多的不完善细胞壁［9］。另外，木质部越容易发

9、生栓塞，管道直径就可能越大，处于管道中的气种(Airseeding)也就越容易被溶解或逐出管道，木质部的栓塞也就越容易恢复。同一植物的不同器官,其木质部输水功能失调的水势临界点也各不相同,如银槭的叶柄水势为-0.15Mpa时其木质部丧失50%的导水