杉科植物枝/根木质部水分运输功能、机械强度与解剖结构的关系
杉科植物枝/根木质部水分运输功能、机械强度与解剖结构的关系
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DOI：
10.11833/j.issn.2095-0756.20210248
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
王忠媛
中科院分区：
文献类型：
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作者：
陈森;陆世通;李彦;谢江波;叶琳峰;王忠媛
【目的】研究湿润地区杉科Taxodiaceae北美红杉Sequoia sempervirens、落羽杉Taxodium distichum、池杉T. distichum var. imbricatum木质部水分运输、解剖结构和机械强度的定量关系,探讨木质部解剖结构与功能在器官和物种水平的权衡。【方法】以浙江省天目山北美红杉、落羽杉、池杉为研究对象,用空气注入法测量3种植物枝/根的比导率(K_s)和栓塞抗性(P_(50)),测量管胞壁厚度(T_t)、纹孔膜面积(A_(pm))、纹孔口面积(A_(pa))、纹孔膜直径(P_d)、纹孔口直径(A_d)、水力直径(D_h)、管胞密度(N_t)、纹孔开口比(R_(ap))、纹孔密度(N_(pm))等指标与水分运输有关的解剖结构,以及木质部密度(D_w)、厚度跨度比(T_(tob))等与机械强度相关的指标,同时分析了水力功能与结构的关系。【结果】3种植物根的输水效率高于枝,栓塞抗性低于枝;北美红杉枝和根、落羽杉根以及池杉枝和根的K_s与P_(50)均为正相关,落羽杉枝的K_s与P_(50)有微弱的负相关,差异不显著(R~2=0.03,P=0.35),因此,3种植物在种内水平上没有效率-安全权衡;在跨物种间,K_s与P_(50)存在权衡,遵循指数为-2.23的负幂函数关系(R~2=0.91,P<0.001);北美红杉枝的K_s与D_w(R~2=0.37,P<0.01)、 K_s与T_(tob)(R~2=0.20,P<0.01)、P_(50)与T_(tob)(R~2=0.20,P<0.01)均有显著的负相关关系。【结论】3种植物枝与根的木质部安全性和效率均较低,在种内水平上没有效率-安全权衡,这是因为3种植物对高安全性和高效率的结构需求不同,即效率-安全权衡的结构基础并不存在。