胡杨木质部解剖结构和水力特性对干旱胁迫的响应

摘要

胡杨(PopuluseuphraticaOliv.)是干旱区荒漠河岸林的主要建群种,具有耐盐碱、抗旱、防风固沙等生态功能。分析干旱胁迫下胡杨木质部解剖结构与水力特性的变化,对解读其抗逆性机理具有重要意义。本文采用水分控制试验,分析了胡杨幼株根、茎、叶木质部解剖结构和水力特性对不同程度干旱胁迫的响应,结果表明:
　　(1)随着干旱胁迫的加剧,根木质部发生了变化。在解剖结构方面,根木质部导管密度呈极显著减小(P<0.01)趋势;导管内径、穿孔直径和纹孔直径极显著增大(P<0.01),导管壁厚度、管壁机械强度呈显著增大(P<0.05)趋势;导管分子形态却没有发生显著变化——只具有孔纹式类型,其中纹孔多为具缘纹孔,呈互列式排列,端壁穿孔为单穿孔类型。在水力特性方面,胡杨根的木质部比导率(Ks)和自然栓塞程度(PLC)呈极显著增加趋势(P<0.01)。
　　(2)随着干旱胁迫的加剧,茎木质部发生了变化。在解剖结构方面,茎木质部导管密度呈极显著减小(P<0.01)趋势,导管内径、导管壁厚度、管壁机械强度呈极显著增大(P<0.01)趋势,穿孔直径和纹孔直径显著增大(P<0.05);导管分子形态却没有发生显著变化——都具有孔纹式和螺纹式两种类型,其中纹孔多为具缘纹孔,呈互列式排列,端壁穿孔为单穿孔类型,并具有螺纹加厚现象。在水力特性方面,胡杨茎的木质部比导率(Ks)和自然栓塞程度(PLC)呈显著增加趋势(P<0.05)。
　　(3)随着干旱胁迫的加剧,叶片木质部发生了变化。在叶脉解剖结构方面,主脉导管密度呈极显著减小(P<0.01)趋势,而导管内径呈极显著增大(P<0.01)趋势,而导管壁厚度、管壁机械强度却无明显变化(P>0.05);在水力特性方面,胡杨叶比导率(LSC)呈极显著增加趋势(P<0.01)。除此之外,叶表皮厚度显著增加(P<0.05),蒸腾作用降低,水分散失减少;气孔密度显著升高(P<0.05),气孔开闭程度极显著减少(P<0.01),气孔导度出现―低—高—低‖的日变化趋势,且在中午12:00达到最大值,早晚8:00相对最小,气孔适当的开闭,最大限度吸收CO2的同时,又使干旱胁迫降到最低的水平;叶肉中的栅栏组织厚度极显著增加(P<0.01),且与表皮呈垂直方向排列,避免了强光的灼射。
　　(4)随着干旱胁迫的加剧,根、茎、叶木质部解剖结构和水力特性存在一定的差异。在解剖结构方面,导管密度大小关系:茎>叶>根;导管内径大小关系:根>叶>茎;导管壁厚度大小关系:根>叶>茎;导管壁机械强度大小关系:根>茎>叶;根和叶脉的木质部中只具有螺纹式导管,而茎木质部同时具有螺纹式导管和孔纹式导管。在水力特性方面,根、茎、叶比导率三者之间具有显著性差异,比导率大小关系:茎>根>叶;木质部栓塞程度大小关系:根>茎,即在干旱胁迫下,根更容易发生栓塞。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 植物的木质部

1.2 植物长距离运输水分的机理

1.3 胡杨的研究现状

1.4 本文的研究目的和意义

第2章 材料与方法

2.1 控制试验设计

2.2 试验样品制备

2.3 相关指标的测定

2.4 数据处理与统计方法

第3章 结果与分析

3.1 根

3.2 茎

3.3 叶

3.4 根、茎、叶木质部解剖结构和水力特性变化比较

第4章 结论与讨论

4.1 结论

4.2 讨论

4.3 展望

参考文献

致谢

作者简介