黄土高原多年生草本根部导水策略空间异质性特征

根据多年生草本根部导管解剖结构特征,分析了黄土高原两个气候区草本物种导水结构特征及导水策略对干旱气候条件的适应性特征。结果表明,黄土高原半干旱区(年降雨量小于400 mm)草本物种平均年龄较大(7年),理论导管直径(33μm)、导管面积(680μm~2)和导水效率(1.56 kg m^(-1)MPa^(-1)s^(-1))数值较高,而导管数量(65个)和导管分量(6.2%)数值较低;黄土高原半湿润区(年降雨量大于400 mm)草本物种平均年龄较小(5年),理论导管直径(27μm)、导管面积(550μm^(2))和导水效率(1.12 kg m^(-1)MPa^(-1)s^(-1))数值较低,而导管数量(85个)和导管分量(7.5%)数值较高。黄土高原半干旱区草本物种的导管直径较大、单位面积内的导管数量较少,因而导水效率较高,在干旱胁迫条件下趋向于采取效率优先的导水策略;黄土高原半湿润区草本物种的导管直径较小、单位面积内的导管数量较多,因而导水效率较低,在干旱胁迫条件下趋向于采取安全优先的导水策略。

黄耆属草本植物根部导管结构对环境因子的响应

干旱半干旱区植物的导水解剖结构对环境条件的适应性具有重要生态学意义。本研究采用石蜡切片法获取了中国干旱半干旱区4种黄耆属草本植物——斜茎黄耆(Astragalus adsurgens)、黄耆(Astragalus membranaceus)、乳白黄耆(Astragalus galactites)和草木樨状黄耆(Astragalus melilotoides)根部导管解剖结构的特征,分析了导管解剖性状对环境因子(温度和降水)的响应特征。结果发现,黄耆属草本物种的导管解剖性状(导管数量、导管分数、平均导管面积、平均水力传导率和水力直径)具有较大的变异特征。随着降水和温度的增加,导管数量显著下降,而导水效率相关的性状(水力直径、平均导管面积和平均水力传导率)则具有上升趋势。这表明在降水量和温度较低地区,较多的导管数量和较小的导管面积导致黄耆属草本采取导水安全优先策略;在降水量和温度较高的地区,较少的导管数量和较大的导管面积导致黄耆属草本采取导水效率优先策略。黄耆属草本根的解剖性状与温度的相关性均高于其与降水的相关性,表明温度可能是影响其导管解剖结构的主要气候因子。