A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests
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2010
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Liana anatomy: a broad perspective on structural evolution of the vascular system//Schnitzer SA, Bongers F, Burnham RJ, Putz FE
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2014
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
On xylem hydraulic efficiencies, wood space-use and the safety-efficiency tradeoff
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2016
... 植物枝条和叶片的水分传导有效性与安全性之间均没有显著的权衡关系(图3A、3B), 不支持第二个研究假设.对于枝条来说, 部分树种枝条木质部同时具有较低的水分传导效率和抗栓塞能力, 如生长在林下的思茅崖豆.木质部的水分传导效率主要决定于木质部导管特征, 而木质部水力安全是各种水力策略密切协同的结果, 如根系吸水、茎部储水能力和气孔调节(Mencuccini et al., 2015)等, 因此植物整株水平的水力抗旱机制可能会导致枝条水平上缺乏安全性和有效性的权衡关系(Meinzer et al., 2010).另外, 由于木质藤本木质部结构的特殊性(Ewers et al., 2015), 它们在木质部支撑和输导组织的分配上受到的限制较少, 在相似的抗栓塞能力的情况下, 可能存在更多的水分传导效率的变化(Bittencourt et al., 2016), 导致木质藤本不受水力权衡关系的约束(Zhu et al., 2017; Zhang et al., 2019). ...
Leaf hydraulic vulnerability is related to conduit dimensions and drought resistance across a diverse range of woody angiosperms
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2010
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
Xylem function and growth rate interact to determine recovery rates after exposure to extreme water deficit
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2010
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
Stem hydraulic supply is linked to leaf photosynthetic capacity: evidence from New Caledonian and Tasmanian rainforests
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2000
... 在5:00-7:00从每个物种的3-5株个体上采集6-10段较长且分枝少的阳生小枝条(直径5-10 mm), 放在有湿润毛巾的黑色塑料袋中, 迅速带回实验室.首先用充气法确定植物的最大导管长度(Brodribb & Feild, 2000; 表1), 由于样本量原因, 变色鸡血藤、海南崖豆藤和灌状买麻藤没有测定最大导管长度, 本研究参考了同属同生活型最大值.在水下剪取一段枝条用于导水率的测定, 茎段长度要大于该树种的最大导管长度; 但是对于厚果崖豆藤和小叶买麻藤(最大导管长度太长), 尽量选取适合直径范围内最长的茎段.在水中将两端切口修剪齐平后, 在0.1 MPa的水压下用过滤且除气后的0.02 mol·L-1 KCl溶液冲洗茎段(Sperry et al., 1988), 冲洗时间以导水率稳定不再增加为准.用水分传导测定装置(Sperry et al., 1988)测定其导水率(kh), 该指标定义为通过一个离体茎段的水流量(F, kg·s-1) 与该茎段引起水流动的压力梯度(dp/dx, MPa·m-1)的比值(Cruiziat et al., 2002): ...
Stomatal closure during leaf dehydration, correlation with other leaf physiological traits
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2003
... 在凌晨采集带叶的阳生小枝条(此时叶片水分状况接近饱和), 放在有湿润毛巾的黑色塑料袋中, 迅速带回实验室.将带叶枝条放在实验室内让其自然干燥不同时间(0-48 h), 以达到不同的水势, 期间始终保持枝条上下两端的叶片被包裹.使用两点复水法测定叶片的导水率和脆弱性曲线(Brodribb & Holbrook, 2003).在每个水势下, 在测定叶片导水率(Kleaf)前, 将带叶枝条放在黑色塑料袋平衡至少1 h, 然后选取枝条两端的包裹叶片分别测定水势, 若差值小于0.1 MPa, 则视为水势平衡.测量初始叶片水势(Ψo)后, 在蒸馏水中再剪下同一枝条的两片相邻的叶片, 使叶片重新复水10-120 s (初始水势越负, 复水时间越长), 然后把叶片放入放有湿纸巾的自封袋里平衡10-60 min, 最后测量复水后的水势(Ψf), 通过下列公式计算Kleaf: ...
... 式中, DW为叶片干质量(g), LA为叶片面积(m2), WW为叶片相对含水量为100%时的水分质量(g), M为水分摩尔质量(g·mol-1).叶片的相对含水量(RWC)与叶片水势的关系(ΔRWC/ΔΨl)可从叶片的压力-容积曲线计算.本研究用自然失水法测定叶片的压力-容积曲线(Brodribb & Holbrook, 2003), 即让水分饱和的叶片自然干燥失水, 在此期间不断测定叶片鲜质量和水势, 测定完成后测其干质量.通过叶片压力-容积曲线计算程序拟合曲线(Schulte & Hinckley, 1985), 并计算膨压丧失点水势前后的ΔRWC/ΔΨl.通过测定不同水势梯度下的叶片水力导度, 使用直线或sigmoid方程拟合Kleaf与Ψo的相关关系.计算水势为0的叶片导水率, 即为叶片最大水力导度(Kleaf-max), 并计算叶片最大导水率损失50%的叶片水势值(P50leaf)用于表征叶片的抗栓塞能力. ...
Stomatal protection against hydraulic failure: a comparison of coexisting ferns and angiosperms
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2004
... 在叶片水平上, 木质藤本与乔木两个类群的P50leaf值没有显著差异(附录I).但是崖豆藤属和买麻藤属植物的叶片栓塞脆弱性曲线显著不同(图1).崖豆藤属植物叶片的抗栓塞能力强且脆弱性曲线呈“S”形: 在受到干旱胁迫影响的初期, Kleaf对水势的下降不敏感, 叶片继续失水到达一定阈值之后, 导水率迅速下降直至完全失水.而买麻藤属植物的叶片栓塞脆弱性曲线趋于“直线”形: 干旱胁迫导致叶片水势降低过程中, Kleaf随即响应开始下降.被子植物与裸子植物对干旱胁迫的水力响应的差异可能与它们的气孔调控能力不同有关(Brodribb & Holbrook, 2006).与裸子植物相比, 被子植物具有较强的气孔控制能力, 在一定水势范围内, 维持水分平衡的同时还能保证光合作用不受影响从而最大限度提高碳收益, 这也是被子植物在陆地生态系统占据优势的一个重要生理机制(Brodribb & Holbrook, 2004). ...
Declining hydraulic efficiency as transpiring leaves desiccate: two types of response
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2006
... 在叶片水平上, 木质藤本与乔木两个类群的P50leaf值没有显著差异(附录I).但是崖豆藤属和买麻藤属植物的叶片栓塞脆弱性曲线显著不同(图1).崖豆藤属植物叶片的抗栓塞能力强且脆弱性曲线呈“S”形: 在受到干旱胁迫影响的初期, Kleaf对水势的下降不敏感, 叶片继续失水到达一定阈值之后, 导水率迅速下降直至完全失水.而买麻藤属植物的叶片栓塞脆弱性曲线趋于“直线”形: 干旱胁迫导致叶片水势降低过程中, Kleaf随即响应开始下降.被子植物与裸子植物对干旱胁迫的水力响应的差异可能与它们的气孔调控能力不同有关(Brodribb & Holbrook, 2006).与裸子植物相比, 被子植物具有较强的气孔控制能力, 在一定水势范围内, 维持水分平衡的同时还能保证光合作用不受影响从而最大限度提高碳收益, 这也是被子植物在陆地生态系统占据优势的一个重要生理机制(Brodribb & Holbrook, 2004). ...
Hydraulic differences along the water transport system of South American Nothofagus species: Do leaves protect the stem functionality?
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2012
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
How does leaf anatomy influence water transport outside the xylem?
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2015
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
Seasonal differences in leaf-level physiology give lianas a competitive advantage over trees in a tropical seasonal forest
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2009
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Edge disturbance drives liana abundance increase and alteration of Liana- host tree interactions in tropical forest fragments
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2018
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Acclimation of seedlings of Gnetum leyboldii Tul.(Gnetaceae) to light changes in a tropical rain forest
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2013
... 买麻藤属植物是特殊的植物类群, 其生理生态适应机制引起广泛的关注(Kotowska et al., 2015).Feild和Balun (2008)对几种买麻藤植物的水力和光合相关性状进行了测定, 结果发现它们的水分传导效率和光合速率都很低.虽然买麻藤植物进化出与被子植物相似的导管系统和阔叶, 但是还没有进化出类似热带雨林需光种的典型特征, 如: 高繁殖速率与高光合速率, 因此常分布于热带森林林下阴生湿润生境中(Feild & Balun, 2008; Celis & Avalos, 2013).本研究中买麻藤属乔木树种灌状买麻藤与少苞买麻藤的测定结果符合这一结论.但是, 买麻藤属木质藤本小叶买麻藤则表现出很高的水分传导效率, 与阳生性的被子植物相当.这可能与其已进化出粗大的导管有关, 其平均水力导管直径为171 mm (未发表数据), 远高于热带森林植物的平均值(100 mm; Zhu et al., 2017).但其光合速率仍无法与阳生性的被子植物相比, 这可能与其进化史有关, 因为多功能基因的缺失导致的低光合速率可能是买麻藤属固有的特性(Deng et al., 2019). ...
Water-use advantage for lianas over trees in tropical seasonal forests
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2015
... 本研究使用注气法测定木质部脆弱性曲线, 但是该方法的准确性受到质疑.在测量过程中, 当使用的茎段长度小于最大导管长度时产生的导管开口现象, 以及加压过程中形成的气泡效应, 会导致PLC被高估(抗栓塞能力被低估; Choat et al., 2010; Yin & Cai, 2018).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
Measurement of vulnerability to water stress-induced cavitation in grapevine: a comparison of four techniques applied to a long-vesseled species
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2010
... 本研究使用注气法测定木质部脆弱性曲线, 但是该方法的准确性受到质疑.在测量过程中, 当使用的茎段长度小于最大导管长度时产生的导管开口现象, 以及加压过程中形成的气泡效应, 会导致PLC被高估(抗栓塞能力被低估; Choat et al., 2010; Yin & Cai, 2018).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
Global convergence in the vulnerability of forests to drought
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2012
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
Use of positive pressures to establish vulnerability curves: further support for the air-seeding hypothesis and implications for pressure- volume analysis
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1992
... 本研究使用注气法测定枝条的脆弱性曲线(Cochard et al., 1992; Sperry & Saliendra, 1994; Ennajeh et al., 2011).取样方法和使用的茎段长度同枝条导水率测定, 将枝条(避免节)中间的一部分放置于气穴室(PMS, 1505D-EXP; 气穴室长度为12 cm) 中.在0.1 MPa的压力下用过滤且除气后的0.02 mol·L-1 KCl溶液冲洗20-40 min后测定其最大导水率(kmax; 以导水率数值稳定不再增加为准).随后连接压力室水势仪(PMS, Corvallis, Oregon, USA), 向气穴室依次加压至0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 Mpa……直至该段枝条的导水率丧失百分比(PLC, %)达到80%以上.在每个压力下, 加压时间保持5-10 min, 然后降低至一个较低的压力水平(0.1 MPa左右), 并且保持5-20 min (压力越大, 时间越长), 最后完全释放压力测定该段枝条的水分传导速率(ki), 并计算该压力下的PLC: ...
Root and leaf traits reflect distinct resource acquisition strategies in tropical lianas and trees
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2016
... 木质藤本和乔木的生理生态学比较研究加深了对木质藤本这一重要的植物功能类群的认识(Santiago et al., 2014).但是种间差异可能会影响不同植物类群之间的比较结果, 因此选择同属的木质藤本和乔木进行比较研究能够降低不同物种基因型差异所带来的影响.在植物分类系统中大多数属内都有木质藤本, 其物种多样性非常高, 而且广泛地分布于热带森林的各种生境(Putz, 1984).而以往研究较多地关注丰富度显著增加的部分木质藤本及其快速生长策略(Collins et al., 2016), 但对许多生长在林下荫蔽生境中的木质藤本的生理生态特征研究较少(Santiago & Wright, 2007).本研究选择生长在热带同质园不同光环境的崖豆藤属(Millettia)和买麻藤属(Gnetum)的木质藤本与乔木(表1), 通过测定它们的枝叶水力结构和旱季气体交换参数, 研究以下内容并提出假设: (1)比较同属木质藤本和乔木的水力性状的差异性.假设: 与同属的乔木相比, 木质藤本不都具有较快的水分传导效率和较低的抗栓塞能力.(2)分析植物枝条和叶片水平上水分传导的有效性与安全性之间的权衡关系.假设: 乔木表现出显著的权衡关系, 而木质藤本不存在权衡关系.(3)分析枝-叶脆弱性分段及其与旱季气体交换速率之间的相关关系.假设: 与乔木相比, 木质藤本不符合经典的脆弱性分段假说, 并具有较高的旱季光合速率和气孔导度.研究结果有助于加深对木质藤本水力性状的了解, 为探讨环境变化对木质藤本的影响提供依据. ...
Hydraulic architecture of trees: main concepts and results
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2002
... 在5:00-7:00从每个物种的3-5株个体上采集6-10段较长且分枝少的阳生小枝条(直径5-10 mm), 放在有湿润毛巾的黑色塑料袋中, 迅速带回实验室.首先用充气法确定植物的最大导管长度(Brodribb & Feild, 2000; 表1), 由于样本量原因, 变色鸡血藤、海南崖豆藤和灌状买麻藤没有测定最大导管长度, 本研究参考了同属同生活型最大值.在水下剪取一段枝条用于导水率的测定, 茎段长度要大于该树种的最大导管长度; 但是对于厚果崖豆藤和小叶买麻藤(最大导管长度太长), 尽量选取适合直径范围内最长的茎段.在水中将两端切口修剪齐平后, 在0.1 MPa的水压下用过滤且除气后的0.02 mol·L-1 KCl溶液冲洗茎段(Sperry et al., 1988), 冲洗时间以导水率稳定不再增加为准.用水分传导测定装置(Sperry et al., 1988)测定其导水率(kh), 该指标定义为通过一个离体茎段的水流量(F, kg·s-1) 与该茎段引起水流动的压力梯度(dp/dx, MPa·m-1)的比值(Cruiziat et al., 2002): ...
Trade-offs between water transport capacity and drought resistance in neotropical canopy liana and tree species
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2017
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
Significance of photosynthetic characters in the evolution of Asian Gnetum(Gnetales)
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2019
... 买麻藤属植物是特殊的植物类群, 其生理生态适应机制引起广泛的关注(Kotowska et al., 2015).Feild和Balun (2008)对几种买麻藤植物的水力和光合相关性状进行了测定, 结果发现它们的水分传导效率和光合速率都很低.虽然买麻藤植物进化出与被子植物相似的导管系统和阔叶, 但是还没有进化出类似热带雨林需光种的典型特征, 如: 高繁殖速率与高光合速率, 因此常分布于热带森林林下阴生湿润生境中(Feild & Balun, 2008; Celis & Avalos, 2013).本研究中买麻藤属乔木树种灌状买麻藤与少苞买麻藤的测定结果符合这一结论.但是, 买麻藤属木质藤本小叶买麻藤则表现出很高的水分传导效率, 与阳生性的被子植物相当.这可能与其已进化出粗大的导管有关, 其平均水力导管直径为171 mm (未发表数据), 远高于热带森林植物的平均值(100 mm; Zhu et al., 2017).但其光合速率仍无法与阳生性的被子植物相比, 这可能与其进化史有关, 因为多功能基因的缺失导致的低光合速率可能是买麻藤属固有的特性(Deng et al., 2019). ...
Seed plant phylogeny and the origin of angiosperms: an experimental cladistic approach
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1986
... 本研究以热带森林两个常见的属为研究对象: (1)崖豆藤属, 豆科, 广泛分布在非洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带森林中(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).崖豆藤属选取3种木质藤本——厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa)、香花崖豆藤(Millettia dielsiana)、海南崖豆藤(Millettia pachyloba)与3种乔木——思茅崖豆(Millettia leptobotrya)、红河崖豆(Millettia cubittii)、变色鸡血藤(Millettia versicolor); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
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1993
... Native habitat descriptions of these species were extracted from Flora Reipublicae Popularis Sinicae (Editorial Committee of Flora of China, Chinese Academy of Sciences, 1993) and Li et al. (1996). ...
... 原生生境信息来源于《中国植物志》(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993)和《引种植物名录》(李延辉等, 1996). ...
... 本研究以热带森林两个常见的属为研究对象: (1)崖豆藤属, 豆科, 广泛分布在非洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带森林中(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).崖豆藤属选取3种木质藤本——厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa)、香花崖豆藤(Millettia dielsiana)、海南崖豆藤(Millettia pachyloba)与3种乔木——思茅崖豆(Millettia leptobotrya)、红河崖豆(Millettia cubittii)、变色鸡血藤(Millettia versicolor); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
... ); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
4
1993
... Native habitat descriptions of these species were extracted from Flora Reipublicae Popularis Sinicae (Editorial Committee of Flora of China, Chinese Academy of Sciences, 1993) and Li et al. (1996). ...
... 原生生境信息来源于《中国植物志》(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993)和《引种植物名录》(李延辉等, 1996). ...
... 本研究以热带森林两个常见的属为研究对象: (1)崖豆藤属, 豆科, 广泛分布在非洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带森林中(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).崖豆藤属选取3种木质藤本——厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa)、香花崖豆藤(Millettia dielsiana)、海南崖豆藤(Millettia pachyloba)与3种乔木——思茅崖豆(Millettia leptobotrya)、红河崖豆(Millettia cubittii)、变色鸡血藤(Millettia versicolor); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
... ); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
How reliable is the double-ended pressure sleeve technique for assessing xylem vulnerability to cavitation in woody angiosperms?
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2011
... 本研究使用注气法测定枝条的脆弱性曲线(Cochard et al., 1992; Sperry & Saliendra, 1994; Ennajeh et al., 2011).取样方法和使用的茎段长度同枝条导水率测定, 将枝条(避免节)中间的一部分放置于气穴室(PMS, 1505D-EXP; 气穴室长度为12 cm) 中.在0.1 MPa的压力下用过滤且除气后的0.02 mol·L-1 KCl溶液冲洗20-40 min后测定其最大导水率(kmax; 以导水率数值稳定不再增加为准).随后连接压力室水势仪(PMS, Corvallis, Oregon, USA), 向气穴室依次加压至0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 Mpa……直至该段枝条的导水率丧失百分比(PLC, %)达到80%以上.在每个压力下, 加压时间保持5-10 min, 然后降低至一个较低的压力水平(0.1 MPa左右), 并且保持5-20 min (压力越大, 时间越长), 最后完全释放压力测定该段枝条的水分传导速率(ki), 并计算该压力下的PLC: ...
... 本研究使用注气法测定木质部脆弱性曲线, 但是该方法的准确性受到质疑.在测量过程中, 当使用的茎段长度小于最大导管长度时产生的导管开口现象, 以及加压过程中形成的气泡效应, 会导致PLC被高估(抗栓塞能力被低估; Choat et al., 2010; Yin & Cai, 2018).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
Lianas as structural parasites//Hacke U
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2015
... 植物枝条和叶片的水分传导有效性与安全性之间均没有显著的权衡关系(图3A、3B), 不支持第二个研究假设.对于枝条来说, 部分树种枝条木质部同时具有较低的水分传导效率和抗栓塞能力, 如生长在林下的思茅崖豆.木质部的水分传导效率主要决定于木质部导管特征, 而木质部水力安全是各种水力策略密切协同的结果, 如根系吸水、茎部储水能力和气孔调节(Mencuccini et al., 2015)等, 因此植物整株水平的水力抗旱机制可能会导致枝条水平上缺乏安全性和有效性的权衡关系(Meinzer et al., 2010).另外, 由于木质藤本木质部结构的特殊性(Ewers et al., 2015), 它们在木质部支撑和输导组织的分配上受到的限制较少, 在相似的抗栓塞能力的情况下, 可能存在更多的水分传导效率的变化(Bittencourt et al., 2016), 导致木质藤本不受水力权衡关系的约束(Zhu et al., 2017; Zhang et al., 2019). ...
Xylem hydraulic and photosynthetic function of Gnetum(Gnetales) species from Papua New Guinea
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2008
... 买麻藤属植物是特殊的植物类群, 其生理生态适应机制引起广泛的关注(Kotowska et al., 2015).Feild和Balun (2008)对几种买麻藤植物的水力和光合相关性状进行了测定, 结果发现它们的水分传导效率和光合速率都很低.虽然买麻藤植物进化出与被子植物相似的导管系统和阔叶, 但是还没有进化出类似热带雨林需光种的典型特征, 如: 高繁殖速率与高光合速率, 因此常分布于热带森林林下阴生湿润生境中(Feild & Balun, 2008; Celis & Avalos, 2013).本研究中买麻藤属乔木树种灌状买麻藤与少苞买麻藤的测定结果符合这一结论.但是, 买麻藤属木质藤本小叶买麻藤则表现出很高的水分传导效率, 与阳生性的被子植物相当.这可能与其已进化出粗大的导管有关, 其平均水力导管直径为171 mm (未发表数据), 远高于热带森林植物的平均值(100 mm; Zhu et al., 2017).但其光合速率仍无法与阳生性的被子植物相比, 这可能与其进化史有关, 因为多功能基因的缺失导致的低光合速率可能是买麻藤属固有的特性(Deng et al., 2019). ...
... 对几种买麻藤植物的水力和光合相关性状进行了测定, 结果发现它们的水分传导效率和光合速率都很低.虽然买麻藤植物进化出与被子植物相似的导管系统和阔叶, 但是还没有进化出类似热带雨林需光种的典型特征, 如: 高繁殖速率与高光合速率, 因此常分布于热带森林林下阴生湿润生境中(Feild & Balun, 2008; Celis & Avalos, 2013).本研究中买麻藤属乔木树种灌状买麻藤与少苞买麻藤的测定结果符合这一结论.但是, 买麻藤属木质藤本小叶买麻藤则表现出很高的水分传导效率, 与阳生性的被子植物相当.这可能与其已进化出粗大的导管有关, 其平均水力导管直径为171 mm (未发表数据), 远高于热带森林植物的平均值(100 mm; Zhu et al., 2017).但其光合速率仍无法与阳生性的被子植物相比, 这可能与其进化史有关, 因为多功能基因的缺失导致的低光合速率可能是买麻藤属固有的特性(Deng et al., 2019). ...
Stem hydraulic traits and leaf water-stress tolerance are co-ordinated with the leaf phenology of angiosperm trees in an Asian tropical dry karst forest
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2012
... 本研究使用注气法测定木质部脆弱性曲线, 但是该方法的准确性受到质疑.在测量过程中, 当使用的茎段长度小于最大导管长度时产生的导管开口现象, 以及加压过程中形成的气泡效应, 会导致PLC被高估(抗栓塞能力被低估; Choat et al., 2010; Yin & Cai, 2018).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
Weak tradeoff between xylem safety and xylem-specific hydraulic efficiency across the world’s woody plant species
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2016
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
The evolution of angiosperm lianescence: a perspective from xylem structure-function //Schnitzer SA, Bongers F, Burnham RJ, Putz FE
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2014
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Moving with climbing plants from Charles Darwin’s time into the 21st century
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2009
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Patterns in hydraulic architecture from roots to branches in six tropical tree species from cacao agroforestry and their relation to wood density and stem growth
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2015
... 买麻藤属植物是特殊的植物类群, 其生理生态适应机制引起广泛的关注(Kotowska et al., 2015).Feild和Balun (2008)对几种买麻藤植物的水力和光合相关性状进行了测定, 结果发现它们的水分传导效率和光合速率都很低.虽然买麻藤植物进化出与被子植物相似的导管系统和阔叶, 但是还没有进化出类似热带雨林需光种的典型特征, 如: 高繁殖速率与高光合速率, 因此常分布于热带森林林下阴生湿润生境中(Feild & Balun, 2008; Celis & Avalos, 2013).本研究中买麻藤属乔木树种灌状买麻藤与少苞买麻藤的测定结果符合这一结论.但是, 买麻藤属木质藤本小叶买麻藤则表现出很高的水分传导效率, 与阳生性的被子植物相当.这可能与其已进化出粗大的导管有关, 其平均水力导管直径为171 mm (未发表数据), 远高于热带森林植物的平均值(100 mm; Zhu et al., 2017).但其光合速率仍无法与阳生性的被子植物相比, 这可能与其进化史有关, 因为多功能基因的缺失导致的低光合速率可能是买麻藤属固有的特性(Deng et al., 2019). ...
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1996
... Native habitat descriptions of these species were extracted from Flora Reipublicae Popularis Sinicae (Editorial Committee of Flora of China, Chinese Academy of Sciences, 1993) and Li et al. (1996). ...
... 原生生境信息来源于《中国植物志》(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993)和《引种植物名录》(李延辉等, 1996). ...
... 本研究以热带森林两个常见的属为研究对象: (1)崖豆藤属, 豆科, 广泛分布在非洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带森林中(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).崖豆藤属选取3种木质藤本——厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa)、香花崖豆藤(Millettia dielsiana)、海南崖豆藤(Millettia pachyloba)与3种乔木——思茅崖豆(Millettia leptobotrya)、红河崖豆(Millettia cubittii)、变色鸡血藤(Millettia versicolor); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
... ; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
4
1996
... Native habitat descriptions of these species were extracted from Flora Reipublicae Popularis Sinicae (Editorial Committee of Flora of China, Chinese Academy of Sciences, 1993) and Li et al. (1996). ...
... 原生生境信息来源于《中国植物志》(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993)和《引种植物名录》(李延辉等, 1996). ...
... 本研究以热带森林两个常见的属为研究对象: (1)崖豆藤属, 豆科, 广泛分布在非洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带森林中(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).崖豆藤属选取3种木质藤本——厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa)、香花崖豆藤(Millettia dielsiana)、海南崖豆藤(Millettia pachyloba)与3种乔木——思茅崖豆(Millettia leptobotrya)、红河崖豆(Millettia cubittii)、变色鸡血藤(Millettia versicolor); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
... ; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
Convergent evolution towards high net carbon gain efficiency contributes to the shade tolerance of palms (Arecaceae)
1
2015
... 使用LI-6400便携式光合作用测定仪(LI-COR, Lincoln, USA)在旱季的连续晴朗天气测定成熟健康叶片的光合作用.根据以往的测定经验(Ma et al., 2015), 阳生树种饱和光强设定为1 500 μmol·m-2·s-1, 阴生树种的饱和光强设定为1 000 μmol·m-2·s-1, CO2浓度设置为390 μmol·mol-1, 叶片温度根据外界环境值, 保持在25-35 ℃范围内.每个物种选择3-5株个体, 每个个体选取3片叶片进行测定, 具体测定时间为8:00-11:30, 先使用LED光源(LI- 6400-2B)诱导, 待气体交换参数稳定后记录测量结果, 获得光饱和时的最大净光合速率(Amax)和最大气孔导度(gs-max).部分乔木或木质藤本上部的叶片较高, 则借助建筑和梯子或者利用绳子拉下枝条进行活体测定. ...
Stronger seasonal adjustment in leaf turgor loss point in lianas than trees in an Amazonian forest
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2017
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Hydraulics and life history of tropical dry forest tree species: coordination of species’ drought and shade tolerance
1
2011
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
The dynamic pipeline: hydraulic capacitance and xylem hydraulic safety in four tall conifer species
1
2014
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
The blind men and the elephant: the impact of context and scale in evaluating conflicts between plant hydraulic safety and efficiency
1
2010
... 植物枝条和叶片的水分传导有效性与安全性之间均没有显著的权衡关系(图3A、3B), 不支持第二个研究假设.对于枝条来说, 部分树种枝条木质部同时具有较低的水分传导效率和抗栓塞能力, 如生长在林下的思茅崖豆.木质部的水分传导效率主要决定于木质部导管特征, 而木质部水力安全是各种水力策略密切协同的结果, 如根系吸水、茎部储水能力和气孔调节(Mencuccini et al., 2015)等, 因此植物整株水平的水力抗旱机制可能会导致枝条水平上缺乏安全性和有效性的权衡关系(Meinzer et al., 2010).另外, 由于木质藤本木质部结构的特殊性(Ewers et al., 2015), 它们在木质部支撑和输导组织的分配上受到的限制较少, 在相似的抗栓塞能力的情况下, 可能存在更多的水分传导效率的变化(Bittencourt et al., 2016), 导致木质藤本不受水力权衡关系的约束(Zhu et al., 2017; Zhang et al., 2019). ...
Coordination of physiological traits involved in drought-induced mortality of woody plants
1
2015
... 植物枝条和叶片的水分传导有效性与安全性之间均没有显著的权衡关系(图3A、3B), 不支持第二个研究假设.对于枝条来说, 部分树种枝条木质部同时具有较低的水分传导效率和抗栓塞能力, 如生长在林下的思茅崖豆.木质部的水分传导效率主要决定于木质部导管特征, 而木质部水力安全是各种水力策略密切协同的结果, 如根系吸水、茎部储水能力和气孔调节(Mencuccini et al., 2015)等, 因此植物整株水平的水力抗旱机制可能会导致枝条水平上缺乏安全性和有效性的权衡关系(Meinzer et al., 2010).另外, 由于木质藤本木质部结构的特殊性(Ewers et al., 2015), 它们在木质部支撑和输导组织的分配上受到的限制较少, 在相似的抗栓塞能力的情况下, 可能存在更多的水分传导效率的变化(Bittencourt et al., 2016), 导致木质藤本不受水力权衡关系的约束(Zhu et al., 2017; Zhang et al., 2019). ...
A mathematical and statistical analysis of the curves illustrating vulnerability of xylem to cavitation
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1998
... 在SigmaPlot 12.5中使用Sigmoid模型拟合PLC与所对应的压力值之间的关系(Pammenter & van der Willigen, 1998), 并计算PLC为50%时的木质部水势值(P50branch)用于表征枝条木质部的抗栓塞能力. ...
Multiple strategies for drought survival among woody plant species
1
2016
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
The natural history of lianas on barro Colorado Island, Panama
1
1984
... 木质藤本和乔木的生理生态学比较研究加深了对木质藤本这一重要的植物功能类群的认识(Santiago et al., 2014).但是种间差异可能会影响不同植物类群之间的比较结果, 因此选择同属的木质藤本和乔木进行比较研究能够降低不同物种基因型差异所带来的影响.在植物分类系统中大多数属内都有木质藤本, 其物种多样性非常高, 而且广泛地分布于热带森林的各种生境(Putz, 1984).而以往研究较多地关注丰富度显著增加的部分木质藤本及其快速生长策略(Collins et al., 2016), 但对许多生长在林下荫蔽生境中的木质藤本的生理生态特征研究较少(Santiago & Wright, 2007).本研究选择生长在热带同质园不同光环境的崖豆藤属(Millettia)和买麻藤属(Gnetum)的木质藤本与乔木(表1), 通过测定它们的枝叶水力结构和旱季气体交换参数, 研究以下内容并提出假设: (1)比较同属木质藤本和乔木的水力性状的差异性.假设: 与同属的乔木相比, 木质藤本不都具有较快的水分传导效率和较低的抗栓塞能力.(2)分析植物枝条和叶片水平上水分传导的有效性与安全性之间的权衡关系.假设: 乔木表现出显著的权衡关系, 而木质藤本不存在权衡关系.(3)分析枝-叶脆弱性分段及其与旱季气体交换速率之间的相关关系.假设: 与乔木相比, 木质藤本不符合经典的脆弱性分段假说, 并具有较高的旱季光合速率和气孔导度.研究结果有助于加深对木质藤本水力性状的了解, 为探讨环境变化对木质藤本的影响提供依据. ...
Contribution of lianas to plant area index and canopy structure in a Panamanian forest
1
2016
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Leaf structural diversity is related to hydraulic capacity in tropical rain forest trees
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2006
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
Leaf hydraulics
1
2006
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
Coordination and trade-offs among hydraulic safety, efficiency and drought avoidance traits in Amazonian rainforest canopy tree species
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2018
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
Leaf photosynthetic traits scale with hydraulic conductivity and wood density in Panamanian forest canopy trees
1
2004
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
Physiological implications of the liana growth form//Schnitzer SA, Bongers F, Burnham RJ, Putz FE. Ecology of Lianas. John Wiley & Sons,
1
2014
... 木质藤本和乔木的生理生态学比较研究加深了对木质藤本这一重要的植物功能类群的认识(Santiago et al., 2014).但是种间差异可能会影响不同植物类群之间的比较结果, 因此选择同属的木质藤本和乔木进行比较研究能够降低不同物种基因型差异所带来的影响.在植物分类系统中大多数属内都有木质藤本, 其物种多样性非常高, 而且广泛地分布于热带森林的各种生境(Putz, 1984).而以往研究较多地关注丰富度显著增加的部分木质藤本及其快速生长策略(Collins et al., 2016), 但对许多生长在林下荫蔽生境中的木质藤本的生理生态特征研究较少(Santiago & Wright, 2007).本研究选择生长在热带同质园不同光环境的崖豆藤属(Millettia)和买麻藤属(Gnetum)的木质藤本与乔木(表1), 通过测定它们的枝叶水力结构和旱季气体交换参数, 研究以下内容并提出假设: (1)比较同属木质藤本和乔木的水力性状的差异性.假设: 与同属的乔木相比, 木质藤本不都具有较快的水分传导效率和较低的抗栓塞能力.(2)分析植物枝条和叶片水平上水分传导的有效性与安全性之间的权衡关系.假设: 乔木表现出显著的权衡关系, 而木质藤本不存在权衡关系.(3)分析枝-叶脆弱性分段及其与旱季气体交换速率之间的相关关系.假设: 与乔木相比, 木质藤本不符合经典的脆弱性分段假说, 并具有较高的旱季光合速率和气孔导度.研究结果有助于加深对木质藤本水力性状的了解, 为探讨环境变化对木质藤本的影响提供依据. ...
Leaf functional traits of tropical forest plants in relation to growth form
1
2007
... 木质藤本和乔木的生理生态学比较研究加深了对木质藤本这一重要的植物功能类群的认识(Santiago et al., 2014).但是种间差异可能会影响不同植物类群之间的比较结果, 因此选择同属的木质藤本和乔木进行比较研究能够降低不同物种基因型差异所带来的影响.在植物分类系统中大多数属内都有木质藤本, 其物种多样性非常高, 而且广泛地分布于热带森林的各种生境(Putz, 1984).而以往研究较多地关注丰富度显著增加的部分木质藤本及其快速生长策略(Collins et al., 2016), 但对许多生长在林下荫蔽生境中的木质藤本的生理生态特征研究较少(Santiago & Wright, 2007).本研究选择生长在热带同质园不同光环境的崖豆藤属(Millettia)和买麻藤属(Gnetum)的木质藤本与乔木(表1), 通过测定它们的枝叶水力结构和旱季气体交换参数, 研究以下内容并提出假设: (1)比较同属木质藤本和乔木的水力性状的差异性.假设: 与同属的乔木相比, 木质藤本不都具有较快的水分传导效率和较低的抗栓塞能力.(2)分析植物枝条和叶片水平上水分传导的有效性与安全性之间的权衡关系.假设: 乔木表现出显著的权衡关系, 而木质藤本不存在权衡关系.(3)分析枝-叶脆弱性分段及其与旱季气体交换速率之间的相关关系.假设: 与乔木相比, 木质藤本不符合经典的脆弱性分段假说, 并具有较高的旱季光合速率和气孔导度.研究结果有助于加深对木质藤本水力性状的了解, 为探讨环境变化对木质藤本的影响提供依据. ...
A mechanistic explanation for global patterns of liana abundance and distribution
1
2005
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
Increasing liana abundance and biomass in tropical forests: emerging patterns and putative mechanisms
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2011
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
The impact of lianas on tree regeneration in tropical forest canopy gaps: evidence for an alternative pathway of gap-phase regeneration
1
2000
... 与第一个研究假设相符, 与乔木相比, 木质藤本的枝条木质部并非都表现出高的水分传导效率和低的抗栓塞能力.比如, 崖豆藤属树种水力性状的种间差异除了受生活型的影响外, 还可能与它们的需光性有关.崖豆藤属阳生木质藤本厚果崖豆藤和香花崖豆藤具有相对较高的水分传导效率(ks、kl)和较低的抗栓塞能力(P50branch), 但是与阳生乔木红河崖豆相比并没有显著的差异; 而生长在林下的阴生乔木思茅崖豆和变色鸡血藤与阴生木质藤本海南崖豆藤都表现出较低的水分传导效率和较强的抗栓塞能力.Schnitzer等(2000)的研究发现人为干扰导致热带次生林木质藤本的丰富度显著增加, 但是同时伴随着阴生乔木多样性的降低和阳生乔木多样性的增加.原因可能在于阳生性乔木和木质藤本都具有较高的水分传导效率和光合能力, 在干扰的生境下比阴生乔木具有生长优势.另外, 由于阴生木质藤本与阴生树种具有相似的水力和光合性状, 人为干扰和全球变化可能也会导致这类木质藤本多样性的降低, 这需要进一步研究. ...
Lianas have a seasonal growth advantage over co-occurring trees
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2019
... 木质藤本植物是热带森林的重要组成部分(Schnitzer & Bongers, 2011).木质藤本具有木质化的茎, 但是不能直立生长, 通过攀附或缠绕其他植物(主要是乔木)的茎到达森林冠层, 由于投资到支撑结构的生物量较少, 木质藤本把较多的生物量配置到叶片和根系上(Rodríguez-Ronderos et al., 2016).木质藤本植物在水力结构和碳经济学方面与乔木显著不同(Angyalossy et al., 2014).与乔木相比, 木质藤本具有较高的比叶面积和光合速率(Cai et al., 2009), 具有发达且高效的维管系统(高的水力传导效率)为叶片运输水分和营养(Isnard & Feild, 2014), 但该结构导致木质部较低的抗栓塞能力(Isnard & Silk, 2009).基于木质藤本对季节性干旱的生理生态响应, Schnitzer (2005)提出了木质藤本植物的“旱季生长优势”假说, 即木质藤本在干旱季节的生长速率要显著高于其他直立树木.这可能与木质藤本具备有效的水力适应策略有关, 如发达的根系保证其在旱季获得深层土壤水分, 以及较强的气孔和渗透调节能力维持旱季光合作用并减少过度的水分损失(Maréchaux et al., 2017)等.长期的森林监测数据表明, 随着全球气候日益干热化对森林结构影响加剧(Allen et al., 2010), 木质藤本植物在热带季节性森林中的丰富度在增加, 将显著影响热带森林的群落结构和功能(Campbell et al., 2018), 这一现象印证了“旱季生长优势”假说的同时, 也使木质藤本的生理生态特征受到广泛的关注(Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
... 与第三个研究假设相符, 两个属的木质藤本植物均不符合传统的枝-叶脆弱性分段假说, 即叶片比枝条具有更强的抗栓塞能力(图4C).枝-叶脆弱性分段不存在的原因可能与本研究测定脆弱性曲线的方法有关(可能低估了枝条的抗栓塞能力), 但是最近的研究采用相同的方法(光学法)测定枝条和叶片的脆弱性曲线, 同样发现很多树种不符合传统的 枝-叶脆弱性分段(Smith-Martin et al., 2020).另外, 前期研究表明这些植物在增强叶片抗栓塞能力的同时, 拥有有效的水力策略以保证茎的水力安全, 在干旱胁迫的情况下可能会具有生理优势: 能较大限度地推迟关闭气孔, 从而保持光合作用和生长(Zhu et al., 2016).本研究发现枝-叶脆弱性分段与旱季最大净光合速率和最大气孔导度呈显著负相关关系, 直接支持Zhu等(2016)的研究论断.另外, 由于木质藤本具有比同属乔木更强的旱季光合能力, 也支持了木质藤本植物的旱季优势生长假说(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991; Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
A comparison of pressure- volume curve data analysis techniques
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1985
... 式中, DW为叶片干质量(g), LA为叶片面积(m2), WW为叶片相对含水量为100%时的水分质量(g), M为水分摩尔质量(g·mol-1).叶片的相对含水量(RWC)与叶片水势的关系(ΔRWC/ΔΨl)可从叶片的压力-容积曲线计算.本研究用自然失水法测定叶片的压力-容积曲线(Brodribb & Holbrook, 2003), 即让水分饱和的叶片自然干燥失水, 在此期间不断测定叶片鲜质量和水势, 测定完成后测其干质量.通过叶片压力-容积曲线计算程序拟合曲线(Schulte & Hinckley, 1985), 并计算膨压丧失点水势前后的ΔRWC/ΔΨl.通过测定不同水势梯度下的叶片水力导度, 使用直线或sigmoid方程拟合Kleaf与Ψo的相关关系.计算水势为0的叶片导水率, 即为叶片最大水力导度(Kleaf-max), 并计算叶片最大导水率损失50%的叶片水势值(P50leaf)用于表征叶片的抗栓塞能力. ...
Outside-xylem vulnerability, not xylem embolism, controls leaf hydraulic decline during dehydration
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2017
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
Leaf vein xylem conduit diameter influences susceptibility to embolism and hydraulic decline
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2017
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
Leaf shrinkage with dehydration: coordination with hydraulic vulnerability and drought tolerance
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2014
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
Lack of vulnerability segmentation among woody species in a diverse dry sclerophyll woodland community
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2020
... 与第三个研究假设相符, 两个属的木质藤本植物均不符合传统的枝-叶脆弱性分段假说, 即叶片比枝条具有更强的抗栓塞能力(图4C).枝-叶脆弱性分段不存在的原因可能与本研究测定脆弱性曲线的方法有关(可能低估了枝条的抗栓塞能力), 但是最近的研究采用相同的方法(光学法)测定枝条和叶片的脆弱性曲线, 同样发现很多树种不符合传统的 枝-叶脆弱性分段(Smith-Martin et al., 2020).另外, 前期研究表明这些植物在增强叶片抗栓塞能力的同时, 拥有有效的水力策略以保证茎的水力安全, 在干旱胁迫的情况下可能会具有生理优势: 能较大限度地推迟关闭气孔, 从而保持光合作用和生长(Zhu et al., 2016).本研究发现枝-叶脆弱性分段与旱季最大净光合速率和最大气孔导度呈显著负相关关系, 直接支持Zhu等(2016)的研究论断.另外, 由于木质藤本具有比同属乔木更强的旱季光合能力, 也支持了木质藤本植物的旱季优势生长假说(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991; Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
A method for measuring hydraulic conductivity and embolism in xylem
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1988
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
... 在5:00-7:00从每个物种的3-5株个体上采集6-10段较长且分枝少的阳生小枝条(直径5-10 mm), 放在有湿润毛巾的黑色塑料袋中, 迅速带回实验室.首先用充气法确定植物的最大导管长度(Brodribb & Feild, 2000; 表1), 由于样本量原因, 变色鸡血藤、海南崖豆藤和灌状买麻藤没有测定最大导管长度, 本研究参考了同属同生活型最大值.在水下剪取一段枝条用于导水率的测定, 茎段长度要大于该树种的最大导管长度; 但是对于厚果崖豆藤和小叶买麻藤(最大导管长度太长), 尽量选取适合直径范围内最长的茎段.在水中将两端切口修剪齐平后, 在0.1 MPa的水压下用过滤且除气后的0.02 mol·L-1 KCl溶液冲洗茎段(Sperry et al., 1988), 冲洗时间以导水率稳定不再增加为准.用水分传导测定装置(Sperry et al., 1988)测定其导水率(kh), 该指标定义为通过一个离体茎段的水流量(F, kg·s-1) 与该茎段引起水流动的压力梯度(dp/dx, MPa·m-1)的比值(Cruiziat et al., 2002): ...
... ), 冲洗时间以导水率稳定不再增加为准.用水分传导测定装置(Sperry et al., 1988)测定其导水率(kh), 该指标定义为通过一个离体茎段的水流量(F, kg·s-1) 与该茎段引起水流动的压力梯度(dp/dx, MPa·m-1)的比值(Cruiziat et al., 2002): ...
... 本研究使用注气法测定木质部脆弱性曲线, 但是该方法的准确性受到质疑.在测量过程中, 当使用的茎段长度小于最大导管长度时产生的导管开口现象, 以及加压过程中形成的气泡效应, 会导致PLC被高估(抗栓塞能力被低估; Choat et al., 2010; Yin & Cai, 2018).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
Intra- and inter-plant variation in xylem cavitation in Betula occidentalis
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1994
... 本研究使用注气法测定枝条的脆弱性曲线(Cochard et al., 1992; Sperry & Saliendra, 1994; Ennajeh et al., 2011).取样方法和使用的茎段长度同枝条导水率测定, 将枝条(避免节)中间的一部分放置于气穴室(PMS, 1505D-EXP; 气穴室长度为12 cm) 中.在0.1 MPa的压力下用过滤且除气后的0.02 mol·L-1 KCl溶液冲洗20-40 min后测定其最大导水率(kmax; 以导水率数值稳定不再增加为准).随后连接压力室水势仪(PMS, Corvallis, Oregon, USA), 向气穴室依次加压至0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 Mpa……直至该段枝条的导水率丧失百分比(PLC, %)达到80%以上.在每个压力下, 加压时间保持5-10 min, 然后降低至一个较低的压力水平(0.1 MPa左右), 并且保持5-20 min (压力越大, 时间越长), 最后完全释放压力测定该段枝条的水分传导速率(ki), 并计算该压力下的PLC: ...
Development of nonlignified fibers in leaves of Gnetum gnemon(Gnetales)
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2005
... 本研究以热带森林两个常见的属为研究对象: (1)崖豆藤属, 豆科, 广泛分布在非洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带森林中(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).崖豆藤属选取3种木质藤本——厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa)、香花崖豆藤(Millettia dielsiana)、海南崖豆藤(Millettia pachyloba)与3种乔木——思茅崖豆(Millettia leptobotrya)、红河崖豆(Millettia cubittii)、变色鸡血藤(Millettia versicolor); (2)买麻藤属, 买麻藤科, 广泛分布于纬度较低地区的热带亚热带森林(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1993; 李延辉等, 1996).买麻藤属植物是裸子植物中发展到高级阶段的类群, 具有一系列较为进化的与被子植物相似的特征, 如: 叶片呈交叉状、具有木质部导管和宽羽状脉叶片(Doyle & Donoghue, 1986; Tomlinson & Fisher, 2005).买麻藤属选取两种乔木——灌状买麻藤(Gnetum gnemon)、少苞买麻藤(Gnetum brunonianum)与一种木质藤本——小叶买麻藤(Gnetum parvifolium). ...
The contribution of vascular and Extra-vascular water pathways to drought-induced decline of leaf hydraulic conductance
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2016
... 叶片水分传导过程分为木质部途径与外木质部途径(Trifiló et al., 2016), 共同影响着叶片水分运输的有效性与安全性(Sack & Frole, 2006).叶片细胞特征(如原生质体大小和细胞壁厚度)与外木质部途径密切相关(Scoffoni et al., 2017a).叶片水容(Pivovaroff et al., 2016)与叶片膨压(Scoffoni et al., 2014)影响叶片的渗透调节, 在一定干旱条件下对水势的变化起缓冲作用, 能够影响叶片抗栓塞能力, 也影响了叶片的水分传导效率(Buckley et al., 2015).在木质部途径中, 叶脉导管壁厚度与导管大小及其比值, 以及叶脉密度(Blackman et al., 2010)等都会影响水分在导管内的传导效率, 同时各指标变化还会伴随着安全性的变化(Scoffoni et al., 2017b).外木质部途径和木质部途径的作用机制因不同叶片结构而变化(Sack & Holbrook, 2006), 因此影响叶片水分传导有效性与安全性的因素错综复杂, 而它们之间的权衡关系并不能简单地从叶片抗栓塞能力(P50leaf)与叶片最大水力导度(Kleaf-max)两个指标之间的线性关系来探讨, 叶片内各组织结构及其生理过程之间的关系需要更深入的研究. ...
The hydraulic architecture of trees and other woody plants
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1991
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
... 与第三个研究假设相符, 两个属的木质藤本植物均不符合传统的枝-叶脆弱性分段假说, 即叶片比枝条具有更强的抗栓塞能力(图4C).枝-叶脆弱性分段不存在的原因可能与本研究测定脆弱性曲线的方法有关(可能低估了枝条的抗栓塞能力), 但是最近的研究采用相同的方法(光学法)测定枝条和叶片的脆弱性曲线, 同样发现很多树种不符合传统的 枝-叶脆弱性分段(Smith-Martin et al., 2020).另外, 前期研究表明这些植物在增强叶片抗栓塞能力的同时, 拥有有效的水力策略以保证茎的水力安全, 在干旱胁迫的情况下可能会具有生理优势: 能较大限度地推迟关闭气孔, 从而保持光合作用和生长(Zhu et al., 2016).本研究发现枝-叶脆弱性分段与旱季最大净光合速率和最大气孔导度呈显著负相关关系, 直接支持Zhu等(2016)的研究论断.另外, 由于木质藤本具有比同属乔木更强的旱季光合能力, 也支持了木质藤本植物的旱季优势生长假说(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991; Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
The hydraulic efficiency-safety trade-off differs between lianas and trees
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2019
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
Functional relationships between leaf hydraulics and leaf economic traits in response to nutrient addition in subtropical tree species
1
2013
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
New possible mechanisms of embolism formation when measuring vulnerability curves by air injection in a pressure sleeve
2
2018
... 本研究使用注气法测定木质部脆弱性曲线, 但是该方法的准确性受到质疑.在测量过程中, 当使用的茎段长度小于最大导管长度时产生的导管开口现象, 以及加压过程中形成的气泡效应, 会导致PLC被高估(抗栓塞能力被低估; Choat et al., 2010; Yin & Cai, 2018).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
... ).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
Fully exposed canopy tree and liana branches in a tropical forest differ in mechanical traits but are similar in hydraulic traits
1
2019
... 植物枝条和叶片的水分传导有效性与安全性之间均没有显著的权衡关系(图3A、3B), 不支持第二个研究假设.对于枝条来说, 部分树种枝条木质部同时具有较低的水分传导效率和抗栓塞能力, 如生长在林下的思茅崖豆.木质部的水分传导效率主要决定于木质部导管特征, 而木质部水力安全是各种水力策略密切协同的结果, 如根系吸水、茎部储水能力和气孔调节(Mencuccini et al., 2015)等, 因此植物整株水平的水力抗旱机制可能会导致枝条水平上缺乏安全性和有效性的权衡关系(Meinzer et al., 2010).另外, 由于木质藤本木质部结构的特殊性(Ewers et al., 2015), 它们在木质部支撑和输导组织的分配上受到的限制较少, 在相似的抗栓塞能力的情况下, 可能存在更多的水分传导效率的变化(Bittencourt et al., 2016), 导致木质藤本不受水力权衡关系的约束(Zhu et al., 2017; Zhang et al., 2019). ...
Hydraulic properties and photosynthetic rates in co-occurring lianas and trees in a seasonal tropical rainforest in southwestern China
1
2009
... 本研究使用注气法测定木质部脆弱性曲线, 但是该方法的准确性受到质疑.在测量过程中, 当使用的茎段长度小于最大导管长度时产生的导管开口现象, 以及加压过程中形成的气泡效应, 会导致PLC被高估(抗栓塞能力被低估; Choat et al., 2010; Yin & Cai, 2018).另外, 加压的时间以及压力套的长度都会对曲线造成影响(Yin & Cai, 2018).由于本试验物种(部分为引种)可破坏性采集的样本量少, 无法选择较为精确但是枝条样本量需求较多的自然干燥法(Sperry et al., 1988).另外, 本研究尽量使用足够长的枝条以防止开口导管产生的影响(Ennajeh et al., 2011).已有研究利用自然干燥法测定了部分物种的P50branch, 如红河崖豆(Fu et al., 2012)、厚果崖豆藤(Zhu & Cao, 2009)和小叶买麻藤(Chen et al., 2015), 本研究测定的结果与之相似. ...
Interspecific variation in branch and leaf traits among three Syzygium tree species from different successional tropical forests
1
2015
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
Different hydraulic traits of woody plants from tropical forests with contrasting soil water availability
2
2017
... 买麻藤属植物是特殊的植物类群, 其生理生态适应机制引起广泛的关注(Kotowska et al., 2015).Feild和Balun (2008)对几种买麻藤植物的水力和光合相关性状进行了测定, 结果发现它们的水分传导效率和光合速率都很低.虽然买麻藤植物进化出与被子植物相似的导管系统和阔叶, 但是还没有进化出类似热带雨林需光种的典型特征, 如: 高繁殖速率与高光合速率, 因此常分布于热带森林林下阴生湿润生境中(Feild & Balun, 2008; Celis & Avalos, 2013).本研究中买麻藤属乔木树种灌状买麻藤与少苞买麻藤的测定结果符合这一结论.但是, 买麻藤属木质藤本小叶买麻藤则表现出很高的水分传导效率, 与阳生性的被子植物相当.这可能与其已进化出粗大的导管有关, 其平均水力导管直径为171 mm (未发表数据), 远高于热带森林植物的平均值(100 mm; Zhu et al., 2017).但其光合速率仍无法与阳生性的被子植物相比, 这可能与其进化史有关, 因为多功能基因的缺失导致的低光合速率可能是买麻藤属固有的特性(Deng et al., 2019). ...
... 植物枝条和叶片的水分传导有效性与安全性之间均没有显著的权衡关系(图3A、3B), 不支持第二个研究假设.对于枝条来说, 部分树种枝条木质部同时具有较低的水分传导效率和抗栓塞能力, 如生长在林下的思茅崖豆.木质部的水分传导效率主要决定于木质部导管特征, 而木质部水力安全是各种水力策略密切协同的结果, 如根系吸水、茎部储水能力和气孔调节(Mencuccini et al., 2015)等, 因此植物整株水平的水力抗旱机制可能会导致枝条水平上缺乏安全性和有效性的权衡关系(Meinzer et al., 2010).另外, 由于木质藤本木质部结构的特殊性(Ewers et al., 2015), 它们在木质部支撑和输导组织的分配上受到的限制较少, 在相似的抗栓塞能力的情况下, 可能存在更多的水分传导效率的变化(Bittencourt et al., 2016), 导致木质藤本不受水力权衡关系的约束(Zhu et al., 2017; Zhang et al., 2019). ...
Are leaves more vulnerable to cavitation than branches?
3
2016
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
... 与第三个研究假设相符, 两个属的木质藤本植物均不符合传统的枝-叶脆弱性分段假说, 即叶片比枝条具有更强的抗栓塞能力(图4C).枝-叶脆弱性分段不存在的原因可能与本研究测定脆弱性曲线的方法有关(可能低估了枝条的抗栓塞能力), 但是最近的研究采用相同的方法(光学法)测定枝条和叶片的脆弱性曲线, 同样发现很多树种不符合传统的 枝-叶脆弱性分段(Smith-Martin et al., 2020).另外, 前期研究表明这些植物在增强叶片抗栓塞能力的同时, 拥有有效的水力策略以保证茎的水力安全, 在干旱胁迫的情况下可能会具有生理优势: 能较大限度地推迟关闭气孔, 从而保持光合作用和生长(Zhu et al., 2016).本研究发现枝-叶脆弱性分段与旱季最大净光合速率和最大气孔导度呈显著负相关关系, 直接支持Zhu等(2016)的研究论断.另外, 由于木质藤本具有比同属乔木更强的旱季光合能力, 也支持了木质藤本植物的旱季优势生长假说(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991; Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
... ).本研究发现枝-叶脆弱性分段与旱季最大净光合速率和最大气孔导度呈显著负相关关系, 直接支持Zhu等(2016)的研究论断.另外, 由于木质藤本具有比同属乔木更强的旱季光合能力, 也支持了木质藤本植物的旱季优势生长假说(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991; Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
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1971
... 植物的水力特征是探讨植物生理生态适应的核心内容(Choat et al., 2012).植物水力学性状主要包括: (1)水力传导能力(有效性), 如边材和叶片比导率(ks、kl), 它是衡量植物水分传导效率的指标(Sperry et al., 1988).水分传导效率与叶片的光合能力密切相关(Santiago et al., 2004), 并最终影响植物的生长速率(Brodribb et al., 2010).(2)抗栓塞能力(安全性), 用植物输导组织损失50%导水能力时的水势值(P50)表示, 与植物的干旱适应策略有关.植物水分传导有效性与安全性之间存在权衡关系, 是探讨植物的生长策略以及沿水分梯度分布等方面的重要的生理生态机制(Markesteijn et al., 2011).但是基于全球数据分析发现这种权衡关系较弱(Gleason et al., 2016; Santiago et al., 2018), 在水分胁迫不严重的热带森林中甚至没有权衡(van der Sande et al., 2019).植物不同器官的水力特征之间的差异或者协同关系是水力学研究的重要内容(Bucci et al., 2012).经典的脆弱性分段假说认为植物茎的抗栓塞能力要强于末端的叶片, 在水分胁迫状况下, 叶片更容易发生栓塞, 从而减少水分进一步损失, 保证了茎的水力安全(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991).因此, 叶片在植物整个水分运输通路中起到了“安全阀”的作用(McCulloh et al., 2014).但是, 也有部分研究发现热带亚热带森林的植物并不符合脆弱性分段假说: 叶片的抗栓塞能力与枝条相近(Villagra et al., 2013), 甚至要强于枝条(Zhu et al., 2015), 原因在于枝-叶的脆弱性分段与生境的干旱指数相关, 生长在湿润地区的植物具有稳定的水分来源, 环境选择压力小; 另外, 缺乏枝-叶脆弱性分段的植物具有丰富的水力补偿策略维持叶片的水分供给, 在潜在的干旱胁迫下可能具有生长优势(Zhu et al., 2016).基于水力性状可以分析植物的水分适应策略, 被广泛地用于解释植物一系列的生态学表现(de Guzman et al., 2017). ...
... 与第三个研究假设相符, 两个属的木质藤本植物均不符合传统的枝-叶脆弱性分段假说, 即叶片比枝条具有更强的抗栓塞能力(图4C).枝-叶脆弱性分段不存在的原因可能与本研究测定脆弱性曲线的方法有关(可能低估了枝条的抗栓塞能力), 但是最近的研究采用相同的方法(光学法)测定枝条和叶片的脆弱性曲线, 同样发现很多树种不符合传统的 枝-叶脆弱性分段(Smith-Martin et al., 2020).另外, 前期研究表明这些植物在增强叶片抗栓塞能力的同时, 拥有有效的水力策略以保证茎的水力安全, 在干旱胁迫的情况下可能会具有生理优势: 能较大限度地推迟关闭气孔, 从而保持光合作用和生长(Zhu et al., 2016).本研究发现枝-叶脆弱性分段与旱季最大净光合速率和最大气孔导度呈显著负相关关系, 直接支持Zhu等(2016)的研究论断.另外, 由于木质藤本具有比同属乔木更强的旱季光合能力, 也支持了木质藤本植物的旱季优势生长假说(Zimmerman & Brown, 1971; Tyree & Ewers, 1991; Schnitzer & van der Heijden, 2019). ...
