华北高唐地区4种常见树木叶片水力学和等水特性分析

[目的]研究相同环境中不同树种采取的水分适应策略多样性,为适地适树造林提供参考.[方法]在山东省高唐地区选取分别在根系分布深度、材性和生长速度方面有着较大差异的4个典型适生树种,元宝枫、紫叶李、毛白杨和刺槐.比较了4个树种叶片的水力学特性和等水评价,其中水力学特性包括栓塞脆弱性参数,压力?容积(PV)曲线参数,水力结构和功能性状.[结果]结果表明,适应相同的环境的不同树种采取的水分适应策略差异较大,其中紫叶李和元宝枫的水分适应策略较为保守,而刺槐和毛白杨则采取了较为冒险的水分适应策略:浅根性散孔材速生树种紫叶李,其叶片栓塞抗性最强(栓塞脆弱性P50为?2.67 MPa),用水安全性非常高(水力安全边际HSM为1.57 MPa),水分适应策略较为保守;浅根性散孔材慢生树种元宝枫,其叶片偏向于等水调节(水力学面积为0.049 MPa2),可以在水分胁迫时更早的关闭气孔来维持叶片水势和膨压稳定,由于P50比较高而HSM比较低,表现出了低抗栓塞能力和低水力安全性,叶水势的调节范围较窄,但其高Huber值(Hv)显示其具有较高的抗旱性,采用了较为保守的水分适应策略;浅根性环孔材速生树种刺槐,其叶片偏向不等水调节方式,抗栓塞能力较强,叶水势调节范围较广,水分适应策略较为冒险;深根性散孔材速生树种毛白杨,栓塞抗性不强,用水安全系数接近极限(HSM为0.002 MPa),其叶片维持膨压能力最强(膨压损失点水势ψtlp为?3.36 MPa),确保其在缺水情况下从土壤深处获取水分,采取的水分适应策略较为冒险.[结论]综上所述,树木可以采用不同的水力学特性、等水特性、形态结构特征,应用不同的水分适应策略来适应相同的环境,这种水分适应策略的多样性有利于维持生态系统的稳定性.