三种不同抗旱性桉树的生产力、蒸腾作用及水分利用效率比较分析：对可持续林业的启示

《Trees, Forests and People》：Comparative Analysis of Productivity, Transpiration and Water Use Efficiency in Three Eucalyptus Species with Different Drought Tolerance Levels

本研究针对巴西森林种植向水资源匮乏地区扩张的挑战，系统比较了三种抗旱性不同的桉树（Eucalyptus grandis、E. urophylla和E. camaldulensis）的生长特性、蒸腾规律及水分利用效率（WUE）。研究发现E. urophylla在维持较高生产力的同时表现出最优的水分利用效率（0.94 kg mm-1），为干旱地区树种选择提供了重要科学依据。

　　

随着气候变化加剧和森林种植向水资源匮乏地区扩张，如何平衡木材生产与水资源保护成为全球林业面临的重大挑战。桉树作为世界上生长最快、经济效益最高的树种之一，其高耗水特性备受争议。特别是在巴西——全球最大的桉树生产国，气温上升和降水减少的趋势日益明显，这使得筛选抗旱性强且水分利用高效的桉树品种成为当务之急。

在这项发表于《Trees, Forests and People》的研究中，科学家们对三种具有不同抗旱能力的桉树品种进行了系统比较：低抗旱性的巨桉（Eucalyptus grandis）、中等抗旱性的尾叶桉（Eucalyptus urophylla）和高抗旱性的赤桉（Eucalyptus camaldulensis）。研究在巴西东南部实验站开展，通过为期40个月的田间观测，全面评估了这些树种的生长性能、蒸腾耗水规律和水分利用效率。

研究人员综合运用了森林 inventory（定期测量胸径和树高）、生物量破坏性采样（分树干、树皮、枝条和叶片组分）、Granier热扩散探针法监测树干液流、压力室测定叶水势(Ψ_leaf)、冠层分析仪测定叶面积指数(LAI)，以及土壤水分监测系统。研究还通过雨量筒和树干径流收集系统量化了有效降水（包括林内穿透雨和树干径流）。

研究结果显示，巨桉生长最快，40个月时胸径和树高均显著高于其他两种树种，但其蒸腾耗水量也最高。尾叶桉表现出最稳定的蒸腾模式，季节性变化最小，且在整个研究期间保持了最高的水分利用效率（WUE达0.94 kg mm^-1）。赤桉虽然抗旱性最强，但生长最慢，水分利用效率也最低（仅0.19 kg mm^-1）。

在干旱季节，赤桉通过显著降低蒸腾来应对水分胁迫，其水分利用效率在干旱期反而提高，体现了其强大的抗旱适应机制。叶水势监测表明，所有树种在中午时分的Ψ_leaf与蒸汽压亏缺(VPD)呈强负相关，其中尾叶桉对VPD变化最为敏感。

土壤水分动态显示，尾叶桉林地的土壤含水量最高，尽管其有效降水输入最低，这表明该树种能更有效地保持土壤水分。相反，巨桉由于蒸腾强烈，其林地土壤水分消耗最快。

研究结论表明，尾叶桉在水分利用效率方面表现最优，能够在保持较高生产力的同时减少水分消耗，是水资源受限地区的理想选择。巨桉虽然生长最快，但耗水量大，适合水资源充足地区。赤桉则更适合极端干旱环境，其强大的抗旱机制在严重缺水条件下能发挥优势。

这项研究为桉树育种和栽培提供了重要科学依据，表明通过选择适当树种可以实现在不加剧水资源压力的情况下维持森林生产力，对全球干旱地区的森林可持续经营具有重要指导意义。