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油松侧柏元宝枫蒸腾耗水的空穴栓塞和水容调节机制

奚如春  
【摘要】: 树体木质部导管空穴、栓塞及其组织水容特征反映了树体内水分的传输效率与存储功能。研究并阐明它们的发生规律及其与蒸腾耗水的协同关系,可以进一步探索并揭示树木的蒸腾耗水规律及其内部调节机制,为树木水分生态经济管理提供理论依据和技术指导。 本文以油松、侧柏和元宝枫三个树种为研究对象,采取野外实地观测与实验室测定相结合的技术路线,采用热扩散树干边材液流测定技术、导管空穴化声发射检测技术、木质部栓塞脆弱性冲洗恢复技术和树体水容特征的含水量与水势测定技术,系统地研究了木质部空穴和栓塞的发生与恢复规律及其树体组织水容特征。 研究结果表明,参试树种木质部空穴和栓塞的发生为经常性的突发型事件。油松、侧柏和元宝枫在试验期间,导管空穴化发生的最大现实枝条水势分别为-0.8 MPa、-1.0 MPa和-0.5 MPa;其木质部空穴化声发射频率集中在190 KHz~300 KHz的频谱带上;幅度集中在30~70dB的区间上,以30~50dB的中低幅度事件为主,能量以0~50mv*us的事件居多。栓塞化发生的临界水势分别为-0.85 MPa、-2.05 MPa和-0.11 MPa,一天中6:00和18:00时栓塞程度较低,10:00~14:00时栓塞程度较高。 空穴和栓塞化的发生规律是,白天比夜间大;旱季(6月)比雨季(8月)大;蒸腾速率越大,空穴和栓塞发生的频度越高;枝条水势越低,空穴和栓塞越严重。枝条和顶部树干的空穴发生的频度比树体其他部位大;参试树种中元宝枫空穴和栓塞程度最大;油松次之;侧柏最小。在自然生长环境中,空穴和栓塞可以得到适度地修复。 树体组织具有保持和储存水分的作用,不同组织的相对水容不尽相同。油松叶片相对含水量为80±5%,组织中自由水和束缚水的比例为1:3.5,叶比水容为0.3382 cm-2.MPa-1,枝条水容为0.2657 g.cm-3.MPa-1,树体水容为13.025 kg.MPa-1;侧柏叶片相对含水量为75±5%,组织中自由水和束缚水的比例为1:2.8,叶比水容为0.2591 cm-2.MPa-1,枝条水容为0.2899 g.cm-3.MPa-1,树体水容为17.611 kg.MPa-1;元宝枫叶片相对含水量为85±5%;组织中自由水和束缚水的比例为1:20,叶比水容为4.7074 cm-2.MPa-1,枝条水容为0.4001 g.cm-3.MPa-1,树体水容为8.955 kg.MPa-1;侧柏树体组织的保水性最好,树体水容最大,油松次之,元宝枫最差;在同一树种中,树干水容值最大,枝叶次之。树干上部茎段水容值要比下部的大;上部水容也比下部的变化明显。当蒸腾作用增强时,树体组织的储存水首先释放满足蒸腾的需求;当蒸腾作用


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