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本文以长白山地区5个主要阔叶树种(蒙古栎、水曲柳、色木槭、白桦、核桃楸)为研究对象,采用脱水-冲洗法(bench dehydration-PLC)测定了5个树种木质部栓塞脆弱曲线,利用染色法、空气注射法观测了各树种木质部导管的直径、密度、长度、管腔比等解剖结构指标,分析了长白山地区5个阔叶树种栓塞脆弱性(P50)的差异,探究了木质部解剖结构和栓塞脆弱性的关系。同时,对白桦和蒙古栎幼树进行水分控制实验,分析复水后树种水力、气体交换速率特征的变化,评价了树种水力恢复能力和对水分胁迫的适应能力,为未来可能干旱化趋势下阔叶红松林的演替和更新提供理论依据和评价方法。本文主要研究结论如下: 1)5个树种栓塞脆弱性大小顺序为:核桃楸(-0.054MPa)>水曲柳(-0.078MPa)>色木槭(-0.254MPa)>白桦(-0.617MPa)>蒙古栎(-0.960MPa)。依据栓塞脆弱性的大小,在5个树种中蒙古栎最抗栓塞,核桃楸最易栓塞。 2)5个树种木质部解剖结构差异显著。导管直径大小顺序为:核桃楸(59.84μm)>水曲柳(42.05μm)>蒙古栎(36.76μm)>色木槭(27.81μm)>白桦(25.31μm);水力直径大小顺序为:核桃楸(80.97μm)>蒙古栎(68.25μm)>水曲柳(58.21μm)>色木槭(31.67μm)>白桦(30.96μm);d95%(贡献于木质部导水率95%的平均导管直径)大小顺序为:核桃楸(72.88μm)>蒙古栎(56.69μm)>水曲柳(52.30μm)>色木槭(30.04μm)>白桦(28.29μm);导管密度大小顺序为:白桦(152个/mm2)>色木槭(109个/mm2)>水曲柳(75个/mm2)>蒙古栎(64个/mm2)>核桃楸(56个/mm2);导管最大长度大小顺序为:蒙古栎(218.50cm)>水曲柳(149.44cm)>核桃楸(144.60cm)>色木槭(105.29cm)>白桦(81.50cm);管腔比大小顺序为:核桃楸(23.05)>白桦(15.71)>水曲柳(6.95)>蒙古栎(5.87)>色木槭(5.53);导管壁机械强度大小顺序为:蒙古栎(9.83×103)>色木槭(6.78×10-3)>白桦(4.82×10-3)>水曲柳(2.93×10-3)>核桃楸(1.29×10-3)。 3)5个树种的栓塞脆弱性与导管壁机械强度呈负相关(R2=0.71),导管壁机械强度可以作为评价五种阔叶树种抵抗栓塞形成的指标。除蒙古栎外,其余四种树种的栓塞脆弱性与导管直径、d95%、水力直径、导管最大长度均呈正相关(R2在0.61~0.90之间),与导管密度成负相关(R2=0.95)。导管直径分布特征是影响长白山地区5个树种木质部栓塞脆弱性与解剖结构关系的重要因素,随导管直径的增大,栓塞脆弱性增大。 4)复水后白桦和蒙古栎的水势、光合速率、气孔导度、蒸腾速率指标均能恢复到T1/2。白桦的主幼枝PLC复水后均可恢复到原导水水平的50%,且幼枝(85.5%)复水效果好于主干(56.3%)。蒙古栎的主幼枝PLC复水后均没有恢复到原导水水平的50%,幼枝(45%)复水效果亦好于主干(33.8%)。复水后,白桦可以恢复正常水平,蒙古栎不能恢复到正常水平,白桦的水力恢复能力比蒙古栎的强。