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刺槐木质部栓塞脆弱性检测的方法比较
安瑞, 孟凤, 尹鹏先, 杜光源
植物生态学报    2018, 42 (11): 1113-1119.   DOI: 10.17521/cjpe.2018.0145
摘要   (1219 HTML140 PDF(pc) (1502KB)(3288)  

在全球变暖的背景下, 植物木质部栓塞脆弱性是林木死亡率升高的重要生理学因素。然而不同方法在长导管树种上建立的栓塞脆弱性曲线存在较大差异。该研究以长导管树种刺槐(Robinia pseudoacacia)为研究对象, 利用自然干燥法、Cochard Cavitron离心机法以及Sperry离心机法建立了栓塞脆弱性曲线, 旨在探讨不同检测方法的合理性。在Sperry离心法中, 使用了两种规格的转子, 从而对“开口导管假象”学说进行了检验。研究结果表明: 自然干燥法建立的栓塞脆弱性曲线为“s”形, 而Cochard Cavitron离心机法和Sperry离心机法建立的栓塞脆弱性曲线为“r”形; 自然干燥法与离心机法建立的曲线存在显著性差异, 且两种离心机法建立的曲线也具有显著性差异。尽管刺槐枝条的导管长度分布表明14.4 cm长的刺槐枝条具有更高比例的开放导管, 但用Sperry离心机法在27.4 cm和14.4 cm长茎段上建立的栓塞脆弱性曲线相似, 表明Sperry离心机法检测刺槐脆弱性曲线时未产生“开口导管假象”, 具有更为可靠的检测结果。



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图1 刺槐的导管在长度为x区间内的概率(Px)与茎段长度(x)建立的关系(平均值±标准偏差)。
正文中引用本图/表的段落
空气注入法测定出刺槐的导管长度为(20.020 ± 1.835) cm, 根据Cohen理论, 长14.4 cm的茎段所含开口导管的概率为(0.032 ± 0.002)%, 而长27.4 cm的茎段所含开口导管的概率为(0.019 ± 0.002)% (图1)。尽管27.4 cm和14.4 cm的刺槐茎段所含有的开口导管数上有显著性的差异(p < 0.05), 但采用Sperry离心机法在两种长度茎段上建立的VC无明显差异(图2), 它们的P50差异不显著(表1)。
刺槐是一种长导管物种, 本研究得到刺槐的平均导管长度为20.02 cm, 这与最近的一些文献报道的刺槐的平均导管长度为20.55 cm (Wang et al., 2014; 李荣等, 2016)的结果一致, 并且通过近几年报道的各物种的导管长度的数据来看, 刺槐的导管长度比大多数物种长(Jacobsen et al., 2014; 李荣等, 2016)。根据Cohen理论, 两种长度枝条的开口导管概率数分别为0.019%和0.032%, 如果Sperry离心机法在测定刺槐枝条时存在“开口导管假象” (Cochard et al., 2010; Choat et al., 2010), 那么两种不同长度枝条的VC应该有显著差异, 然而试验结果不支持该观点(图1)。近年来, 有研究在测定长导管植物VC时未发现“开口导管假象”(Jacobsen and Pratt, 2012; Sperry, et al., 2012)。例如, Sperry等(2012)用离心机法建立长导管植物Quercus gambelii和其他物种短茎段和长茎段的栓塞脆弱性曲线并没有差别。同时Jacobsen和Pratt (2012)用相同的方法建立的葡萄(Vitis vinifera)的VC, 发现其P50值也无明显差异。相比较而言,Cochard Cavitron离心机法可能更容易出现“开口导管假象” (Cochard et al., 2005)。
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