19124.基于樹(shù)干液流分析荷木水分利用及部分水力限制補(bǔ)償作用

1、ByZHOUCuimingAthesisSubmittedtoGraduateUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceSouthChinaBotanicalGardenMay2012摘要摘要本文利用Granier熱消散探針于2011在華南植物園小青山實(shí)驗(yàn)樣地觀測(cè)了華南地區(qū)常見(jiàn)樹(shù)

2、種荷木15棵的樹(shù)干液流，同時(shí)監(jiān)測(cè)林冠上方的光合有效輻射、空氣濕度和溫度、0～30cm的土壤含水量和采用美國(guó)生產(chǎn)的PMS壓力水勢(shì)儀測(cè)量葉片水勢(shì)，結(jié)合水勢(shì)和Sperry等提出的土壤植物連續(xù)體的供應(yīng)關(guān)系式計(jì)算荷木的整樹(shù)水力導(dǎo)度。分析了荷木整樹(shù)水力導(dǎo)度、午間葉片水勢(shì)以及夜間補(bǔ)充水的季節(jié)變化，葉片水勢(shì)與整樹(shù)蒸騰的關(guān)系，夜間補(bǔ)充水與樹(shù)形因子、環(huán)境因子和生物量的關(guān)系，旨在量化整樹(shù)水力導(dǎo)度和夜間水分補(bǔ)充隨土壤含水量的變化特征，從而揭示荷木在土壤含水量較

3、低時(shí)的水分利用限制是否能得到部分補(bǔ)償。得出了以下結(jié)論：荷木整樹(shù)蒸騰(所)和葉片水勢(shì)(既)存在相互調(diào)節(jié)作用，既并沒(méi)有隨著所增加而無(wú)限制地下降，當(dāng)嫵下降到一定值時(shí)會(huì)趨于穩(wěn)定，表明植物通過(guò)有效調(diào)節(jié)蒸騰有效控制吒，從而影響氣孔的開(kāi)關(guān)，以免過(guò)度蒸騰造成水分傳輸結(jié)構(gòu)的損傷，尤其是在土壤水分含量低，而光有效輻射卻很高的季節(jié)，這種水分利用機(jī)理可以很好地保護(hù)重要水力結(jié)構(gòu)的完整性。雖然荷木干季樹(shù)干液流較濕季要低，但是水力導(dǎo)度較濕季卻要大，出現(xiàn)這樣的結(jié)果很可

4、能是濕季午間有效輻射過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致午間葉片水勢(shì)更負(fù)；另一方面，雖然由于濕季中午較強(qiáng)的蒸騰作用，導(dǎo)致濕季午間葉片水勢(shì)(吼mid)較其他季節(jié)偏低，但是整個(gè)年度吼mid變化不大，這樣可以避免由于光輻射太強(qiáng)過(guò)渡蒸騰而導(dǎo)致木質(zhì)部導(dǎo)管空穴化。通過(guò)這兩個(gè)方面的分析，我們知道荷木在不同季節(jié)有著不同的水分利用機(jī)理，而最終目的都是為了維持自身正常的水分生理和生長(zhǎng)發(fā)育。因?yàn)橐归g光合有效輻射幾乎為零，所以認(rèn)為荷木樹(shù)干夜間液流是對(duì)白天消耗水分的補(bǔ)充。分析發(fā)現(xiàn)，荷木夜間

5、水分補(bǔ)充量除了4月份出現(xiàn)異常，較其他季節(jié)增加明顯，基本比較穩(wěn)定，雖然干季需要較長(zhǎng)的水分補(bǔ)充時(shí)間，但總量較濕季并沒(méi)有明顯區(qū)別。水分補(bǔ)充量受環(huán)境因子影響并不明顯，主要是受樹(shù)形因子和生物量的影響，說(shuō)明荷木本身結(jié)構(gòu)決定了儲(chǔ)存水的多少。此外，本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)夜間水分補(bǔ)充量對(duì)日總蒸騰的貢獻(xiàn)，干季較濕季更明顯，說(shuō)明在土壤水分含量較低時(shí)，儲(chǔ)存水對(duì)整樹(shù)蒸騰的緩沖作用顯得更重要。本實(shí)驗(yàn)證明荷木在某些方面存在一定的水力補(bǔ)償效應(yīng)，例如，荷木葉面積：邊材面積(爿I／A