木本植物木质部空穴和栓塞化研究(综述)

木本植物木质部空穴和栓塞化现象的发现至今已近80年历史，国外学者对此做了较多的研究，国内此方面的研究极少。木质部空穴和栓塞化研究是木本植物体内水分传输研究的前沿所在，不同学者在不同地区对不同材料的研究结果各异，争议颇多。本文对这一研究方向近年来的资料作了概括和总结，包括栓塞化现象的发现、检测方法、诱因及形成机理、木质部栓塞化同输水结构间的关系等方面。

土壤水分状况对小麦叶片超声波信号发射及木质部脆弱性的影响(英文)

土壤干旱引发植物木质部导管发生“空穴化”，对植物生长发育及抗旱生理具有重要影响。本研究通过检测小麦叶片超声波（AE）信号发射的变化，在田间充分灌水及控水条件下对冬小麦（Triticum aestivum L．）品种石新733主要生育期叶片木质部导管空穴化及气栓塞发生特性进行了研究。结果表明，叶片AE信号一般6：00，8：00开始发生，夜间21：00-3：00期间停止。土壤干旱时植株叶片木质部气栓塞发生程度显著高于良好供水的植株。拔节至灌浆盛期控水处理24hAE总量高于足水处理，其中开花期至籽粒形成初期处理间差别最大，控水处理24hAE平均为足水处理的4．6倍。但籽粒灌浆中后期控水处理土壤水分胁迫进一步加重时，24hAE反而下降至接近甚至低于足水处理，出现“AE衰减现象”。叶片AE累积发生值和叶水势（Ψ1）的变化关系符合Logistic曲线模型（脆弱曲线）。拟合结果表明，一般小麦Ψ1降至约-1．00MPa时导管空穴化发生速率最高。土壤干旱条件下植株叶片木质部脆弱性显著增高，木质部安全性明显降低。土壤干旱时叶片空穴化和气栓塞增高的主要原因是导管对空穴化的抵御能力下降，而叶水势的影响较小。

植物体内水分长距离运输的生理生态学机制

植物体内长距离水分运输是植物生理生态学研究中的一个重要问题,长期为植物生理学家和生理生态学家所关注。木质部探针技术的问世,掀起了近年来植物生理学界最为激烈的一场争论。提出了已经有100多年,风行40年的内聚力-张力(Cohesion-Tension,C-T)学说受到质疑。随后维护派和质疑派围绕木质部探针技术、压力室技术(C-T理论的主要支撑实验技术)的可靠性展开辩论。进一步从物理学原理和各种实验上就C-T理论的3个支柱(木质部导管或管胞中巨大的张力、沿树高的压力梯度、连续水柱)进行争论。这场争论似暂告一段落,C-T理论没有被推翻,但仍留有问题期待以后的研究。

油松树体声发射信号特征研究

为了描述油松木质部空穴化发生、发展和恢复特性,利用声发射技术对自然生长的油松树体进行声发射信号监测,通过声发射仪器探测、记录和分析其声发射信号,系统地研究了其树体木质部空穴化发生的声发射信号特征。结果表明:油松木质部空穴化发生的声发信号为突发性事件,其声发射信号频率在230～270kHz的频谱带上;声发信号在时间序列上,其日变化特征为06:00至17:00是声发信号的高峰期,18:00至次日06:00是低发期;其季节变化特征为6、8和10月的信号数量比12月要多而且幅度要大;在树体组织空间分布上,树体枝条和树干上部(靠近树梢)的信号多而密集,树干中、下部信号少而稀疏;在信号到达时间上,枝条首先接受到信号,一般枝条信号接收到的时间要比树干信号接收到的时间早1～20min,但树干部分的信号却没有明显的先后顺序。树体夜间检测到的声发信号是空穴化的导管气穴或气柱水分回填时产生的,说明树木在自然生长环境中,其空穴化的导管(管胞)可以依靠其自身的水分传输机理自行得到适度地修复。树木导管发生空穴化是一种普遍现象,在一定限度内,空穴化并不是一种灾难性事件。

成熟马占相思水力导度对水分利用和光合响应的季节性差异

通过测定成熟马占相思叶片的水势、气孔导度、蒸腾速率(Tr)、叶面积指数、边材面积等参数,研究了湿季(5月)和干季(11月)叶片的水力导度(Kl)、水分和光合特性的关系.结果表明:高大植株(平均树高20m、胸径0.26m)的边材面积与叶面积的比率(Asp/Acl)比较小植株(平均树高14.5m、胸径0.19m)高8.5%,前者的木质部水分通量大于后者,以支持冠层叶片的水分利用.对木质部易损曲线进行分析,Kl降低50%时,湿、干季的叶片水势(Ψl)分别为-1.41和-1.55MPa,且干季的木质部空穴化的易损性高于湿季.湿、干季的Kl峰值分别为5.5和4.5mmol·m-2·s-1·MPa-1,最大蒸腾速率(Trmax)分别为3.6和1.8mmol·m-2·s-1,且湿季的Kl和Trmax明显大于干季.一天中Kl和Tr的多次波动反映了木质部空穴化和修复的往复循环,叶片气孔在Kl降低超过50%或Ψl达到-1.6MPa时关闭,气孔导度在K1达到50%前仍保持较高水平.干季的水力导度与光合速率的相关性较湿季明显.季节更迭导致叶片水力导度损失是Tr和CO2交换下降的原因.