胡杨异形叶水力性状对地下水埋深梯度的响应

　　 摘要:

水分是限制荒漠植被生存的最重要因素，叶片水力性状在物质运输和水分供应方面发挥重要作用。胡杨（Populus euphratica Oliv.）作为干旱半干旱地区的典型代表树种，具有异形叶性，但目前缺乏针对其叶脉性状和水力学特性的深入研究。以成年胡杨的3种典型异形叶（条形叶、卵形叶、锯齿阔卵形叶）为试验材料，探究其水力性状（水势、叶脉、气孔、解剖结构）对地下水埋深（GWD）梯度的响应及在干旱逆境下的适应策略。结果表明：（1）胡杨异形叶水势、水力导度随GWD增加呈下降趋势，叶脉密度、气孔密度、叶厚度则增大且在不同GWD生境间差异显著；中脉直径、气孔大小随GWD增加而减小且在不同GWD生境间及异形叶间差异均显著。（2）胡杨异形叶叶脉密度、叶脉闭合度与GWD呈极显著正相关，水势、叶厚度、栅海比与GWD呈极显著负相关。（3）条形叶主要通过次脉密度、叶脉闭合度和栅海比、叶厚度之间的协调来提高叶片水分传输和保水能力以应对干旱胁迫；卵形叶通过次脉密度增加及气孔密度与大小、导管密度与面积之间的权衡来维持叶片水分运输与水分损失的平衡；锯齿阔卵形叶具有较高的叶脉密度及叶脉闭合度，同时中脉直径显著减小，叶脉系统的物质运输和水分供应能力强于其他2种叶形，叶片抗旱能力更强。（4）随GWD增加，胡杨异形叶主要通过优化叶脉性状来减轻水力限制，以适应日益干旱的荒漠环境。阐明胡杨异形叶水力性状适应干旱变化的生态策略，将为塔里木极端干旱区日益旱化荒漠环境的植物抗逆适应机理提供理论依据，并为极端干旱区胡杨林保育复壮及荒漠河岸林生态恢复提供科学依据。