喀斯特森林典型植物的木质部导管结构、水力特征与耐旱策略的研究

It has indicated that the co-existence of evergreen and deciduous woody plants and woody lianas is helpful for the maintenance of water balance of karst ecosystems. Four dominant species were selected for each of the evergreen and deciduous woody plants and woody lianas in karst forest of Northwest Guangxi. We investigate the difference on the root, shoot and leaves xylem vessel structures (including the lengths, diameter and density of vessels and fibers, the diameter and area of the pit, the thickness of the hole film and the depth of the cavity, etc. ), hydraulic features (such as the hydraulic conductivity and vulnerability cavitation, etc.), photosynthetic water characteristics and drought tolerance. The aims is to reveal hydraulic characteristics of different living woody plants in karst forest, to probe into the correlationship between vessel structure and embolism vulnerability，as well as to further clarify the relationship between water transport characteristics and drought tolerance of woody plants in Karst. The results of the present study provide sufficient information for the reforestation projects and natural vegetation restoration in Karst area.

常绿、落叶木本植物和木质藤本植物共存对于维持喀斯特季节干旱森林生态系统水分平衡有重要意义。本研究选取桂西北喀斯特森林中占优势的4种常绿、4种落叶木本植物和4种木质藤本植物为研究对象，测定其根、茎、叶的木质部结构特征（导管和纤维的长度、直径、密度，纹孔的直径、面积、纹孔膜的厚度、纹孔腔的深度等）、水力特征（茎段导水率、栓塞脆弱性等）、光合水分特征和耐旱性的差异，目的在于揭示喀斯特森林不同生活型植物的水力特征，探究木质部导管结构和栓塞脆弱性的关系，阐明喀斯特森林不同生活型植物水分传输特性与耐旱性的关系，以期为喀斯特地区人工造林和植被自然恢复提供理论依据。

常绿、落叶木本植物和木质藤本植物共存对于维持喀斯特季节干旱森林生态系统水分平衡有重要意义。本研究对桂西北喀斯特森林中常绿乔木青冈栎和菜豆树，落叶乔木青檀、朴树、八角枫、圆叶乌桕，落叶灌木红背山麻杆和黄荆条，木质藤本龙须藤（九龙藤）、金银花和金刚藤共计11种优势种三大营养器官的水力特征、输水结构与耐旱性关系进行了研究。完成了雨季和旱季植物水力特征参数（根茎叶脆弱性曲线的建立、茎段导水率、比导率、叶比导率和胡伯尔值）测定，测定了木质部显微（导管和纤维的长度、直径、密度）和亚显微结构特征（纹孔的周长、面积、纹孔膜的厚度等），以及光合水势等参数。. 结果显示：（1）在雨季和旱季，10种植物间叶和茎木质部P50均差异显著，但旱季不同植物间根系P50无显著差异。菜豆树、朴树和2种落叶灌木旱季各器官的抗栓塞能力均较雨季有不同程度的提高；而青冈栎、青檀、八角枫、圆叶乌桕、金银花和金刚藤抗栓塞能力未受到水分条件的影响。但与其它种对比，青冈栎各器官P50最低。（2）雨季和旱季不同植物间导水率、比导率、叶比导率和胡伯尔值均差异显著。青冈栎、八角枫、红背山麻杆和黄荆条、金银花和金刚藤旱季茎导水率、比导水率、叶比导率均高于雨季，且红背山麻杆和黄荆条旱季胡伯尔值也高于雨季。（3）雨季和旱季不同植物间各器官显微和亚显微特征参数均差异显著。相较于雨季，常绿乔木旱季主脉和茎导管周长和面积提高而根导管降低，藤本旱季各器官导管周长和面积均增大，落叶灌木旱季各器官导管周长和面积均减少，落叶乔木旱季仅茎导管周长和面积增加，而不同的落叶乔木的叶和根导管变化规律不同；此外，青冈栎、圆叶乌桕、红背山麻杆和金银花旱季根和茎纹孔膜厚度均高于雨季。. 在旱季，喀斯特植物会保持较低的茎根P50和较高叶P50，通过主动落叶减少叶片数量、降低总叶面积，保证植物较强的水力安全性。喀斯特不同类型的植物还会通过系统的调节不同器官导管、纹孔和纹孔膜的形态特征、降低水势和光合效率，调整气孔或导管密度，稳定其水力特性适应环境的变化。