三种苏铁植物呈现出迥异的水力安全边界

摘要

为探究苏铁植物的水力安全边界(hydraulic safety margins,HSM),该试验选用经典的自然干燥法和最新发表的抽气法测定三种同质园苏铁植物抗旱性(即叶轴木质部脆弱性曲线),获得抗旱指标P_(50)和P_(88)(导水率丧失或气体抽取量分别为50%和88%时的木质部水势),与叶片正午水势计算HSM,结合管胞性状分析。结果表明:(1)苏铁(Cycas revoluta)、越南篦齿苏铁(C.elongata)、摩瑞大泽米苏铁(Macrozamia moorei)的管胞长度分别为(4413±378)、(5146±730)、(6954±862)μm,苏铁、越南篦齿苏铁与摩瑞大泽米苏铁差异显著(P<0.05)。(2)两种方法测定的脆弱性曲线都呈典型的“S”型,苏铁、越南篦齿苏铁、摩瑞大泽米苏铁的P_(50H)(导水率丧失50%时的木质部水势)和P_(50P)(气体抽取量为50%时的木质部水势)分别为-2.5、(-2.4±0.5)MPa,-2.3、(-3.6±0.7)MPa,-1.5、(-1.8±0.2)MPa,在已发表的裸子植物数值范围内。P_(50)和P_(88)具有显著一致性(除了越南篦齿苏铁的P_(50P)比P_(50H)更低,表示更强抗旱性),与已发表的其他木质部管胞物种通过水力学法和抽气法获得的P_(50)和P_(88)比较分析,具有显著相关性(R^(2)=0.72,P=0.0081;R^(2)=0.87,P=0.0007)。(3)自然干燥法和抽气法计算的HSMs具有相同的趋势,摩瑞大泽米苏铁为负值,而苏铁和越南篦齿苏铁为正值。综上所述,三种苏铁植物的抗旱性均在已发表的裸子植物范围内,两种方法都适于测定木质部管胞结构的苏铁类植物脆弱性曲线,苏铁、越南篦齿苏铁与摩瑞大泽米苏铁具有不同的水力安全边界。利用脆弱性曲线和正午水势探讨苏铁植物的水力安全边界,为苏铁植物的水分监测、管理和保育提供依据。