Page 196 - 《广西植物》2022年第4期

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化导管就显得尤为重要ྉ୩ᑕၤᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟ॹᖔ ԰ԡԡँଫ ɟᑕႿ੫ ᔀᡷ 境中ᤥ 就木质藤本的全球分布格局而言ᖔ其丰富度
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ɯଫۼᑕႿ੫ 等ྉ԰ԡϟϟɯ 监测了分布于热带和亚 与纬度之间存在显著的负相关关系ᤥ 因此ᖔ根压似
热带 ጢሕ 种亚洲竹种的根压ᖔ结果表明监测的所有竹 乎对木质藤本植物生态适应及物种分布范围起一
种均具有根压ᖔ其中一些竹种较大的根压能使叶片 定的作用ᤥ
发生夜间吐水现象ଫ竹子通过夜间根压能修复栓塞 植物根系对矿质元素的主动吸收会造成渗透
化的导管ᖔ使其水力功能保持完整ᖔ有助于植株在 势ᖔ从而使水分发生定向流动并在根部产生根压ᤥ
水分亏缺时仍能存活和生长ྉऊᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ଫ ɟᑕႿ੫ 研究表明根压能够修复木质部的栓塞及补充植物
ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ɯᤥ 茎干的水分ྉԻၤᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮଫ શᑕʢʛᔽႿᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐଫ
在温带森林中ᖔ冻融交替现象普遍存在ᖔ即低 ɟᔽႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐɯᤥ 在蒸腾作用没有或很弱的条件
温使植物木质部导管或管胞内的汁液结冰ᖔ汁液内 下ᖔ植物根系会产生正的木质部压力ᖔ推动水分沿
的气泡因不溶于冰而被析出ᖔ木质部管腔内就会产 着导管或管胞向上运输ᖔ使气泡溶解或水分再填充
生气穴ଫ当气温回升导致木质部冰晶融化时ᖔ气泡 进而修复栓塞化导管ᤥ 例如ᖔ根压是葡萄藤ܦ竹子
在木质部负压的作用下扩大体积ᖔ造成导管栓塞而 等植物在夜间修复栓塞化导管的主要机制ྉɟᑕႿ੫ ᔀᡷ
威胁植物生长ྉఋᢃʢᔀᔀ ᪲ ୩ᡱᔀʢʢᢃᖔ ϟँऐँଫ ᥈ࣼ᤟᤟ᆍᖔ ԰ԡϟԡଫ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ଫ ᣽Ⴟᔽᡱ஦ᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟጢଫ ାʢᆍʛᔀʢ༁ᔀႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
ऊၤᆍᑕᡷ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟϟɯᤥ 已有研究发现根压是修复冻融 ԰ԡϟᎮɯᤥ 像竹子这样相对高大的草本植物能依靠最
交替导致的木质部栓塞的一种重要机制ྉఋᢃʢᔀᔀ ᪲ 大根压修复植株冠层输导组织的栓塞ᖔ进而影响植
ɟᑕႿ੫ᖔ ϟँँ԰ɯᤥ 例如ᖔ桦木ྉଧᓣᡙࣩᤀᐹ ᡓᐹᡓᡥʗᔠஏᓣʗᐹɯ在早春 株茎秆的最大生长高度ྉऊᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ɯᤥ 在发生
展叶前利用根压修复栓塞化的导管ᖔ恢复导管的水 栓塞的导管中ᖔ若根压不足以驱动水分到达冠层ᖔ
分传导功能ྉ̀ᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯᤥ 又如针对长白山自 则其针对栓塞的修复功能有限ᤥ 例如ᖔ藤本植物的
然保护区常见的三类功能型ྉ只产生根压ܦ同时产 根压变化范围一般在 ԰ጲϟ࿗ऐ Ҵ۪ᑕ 之间ྉጶऔᔀʢ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
生根压和茎压ܦ不产生根压和茎压ɯ 温带散孔材和 ϟँँᎮଫ èᔽ༁ၤᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँᎮଫ ఋᔽᤦᤦᔀᡷᡷ༁ ᪲ ጶऔᔀʢ༁ᖔ ԰ԡԡԡଫ
环孔材树种的水力结构特性进行研究ᖔ发现相比于 王华芳ᖔ԰ԡϟጢɯᖔ表明其最大根压只能将导管内部的
不产生根压和茎压的树种ᖔ只产生根压和同时产生 水柱推到 ϟ࿗ ቝ 的高度ᖔ而藤本植物的高度大多高于
根压与茎压的树种均有较强的冻融疲劳抗性ᖔ更能 ϟ࿗ ቝᖔ因此ᖔ推测根压对高于 ϟ࿗ ቝ 的藤本植物中气
修复冬季低温造成的栓塞化导管ᖔ但同时产生根压 穴化导管的修复作用有限ྉ王华芳ᖔ԰ԡϟጢɯᤥ 另外ᖔ
和茎压的树种水力导度较低ᖔ只产生根压的树种对 夜间根压被认为对水稻木质部栓塞化导管的修复
干旱引起的气穴化抗性较低ᖔ这表明不同功能型树 很重要ྉ୩ᡷᔽ᤟᤟ᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡሕɯᤥ 因此ᖔ我们可以利用
种应对木质部栓塞的策略不同ᖔ木质部导水安全性 根压对栓塞化导管的修复能力来甄选耐旱的水稻
与高效性之间的权衡促使这三类功能型树种在冻 品种ᖔ因为低的根压与水稻的干旱敏感性有关
融交替现象常见的温带地区能共存 ྉɟᔽႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ྉᓂᑕ஦ᔽᡷᡷᔀ ᪲ ऊᆍࣼʢᡷᆍᔽ༁ᖔ ԰ԡԡ԰ɯᤥ
԰ԡϟऐɯᤥ 正的根压能积极地驱动水分向上运输ᖔ对白天
已有研究发现木质藤本在热带森林中的空间 因过度蒸腾而导致水分亏缺的储水组织进行水分
分布范围比在温带森林中更为广泛ᖔ但造成木质藤 补充ྉɟᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟጢଫ Իၤᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮଫ ۼࣼ ᔀᡷ

本这种分布格局差异的原 因 仍 不 清 楚 ྉ᥈ᔀႿᡷʢᢃᖔ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟँɯᤥ 例如ᖔ 正的根压 是 瓜 多 竹 ྉ ᤩࣩᐹʐࣩᐹ
ϟँँϟଫ ȮᔽቝŀႿᔀझ᥋ऊᑕ༁ᡷᔽ᤟᤟ᆍ ᪲ ᓂࣼ༁Ҵᖔ ԰ԡϟሕɯᤥ 较大直径的 ᐹႥ੖ࣩ໧ᡙᔠஏᅳᤀᔠᐹɯ水分运输和水分补充的一种主要驱动
木质部导管在温带地区更可能遭受冻融交替导致 力ྉԻᑕዹၤᑕʢᢃᖔ ԰ԡԡँɯᤥ 根压不但能为水稻等农作物
的栓塞ྉऊᆍዹၤᑕʢʛ ᪲ ఋᢃʢᔀᔀᖔ ϟँँԡଫ ୩ᡱᔀʢʢᢃ ᪲ ୩ࣼ᤟᤟ᔽ׹ᑕႿᖔ 的枝叶提供水分ྉ୩ᔽႿ੫ၤ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡँɯᖔ而且能对因春
ϟँँ԰ଫ ୩ᡱᔀʢʢᢃ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँ࿗ɯᖔ而热带地区的木质藤本 季无叶片导致无蒸腾拉力的树木补充水分ྉ୩ᡱᔀʢʢᢃ
具有较粗的导管ྉጶऔᔀʢ༁ ᪲ èᔽ༁ၤᔀʢᖔ ϟँँϟɯᤥ 目前ᖔ还 ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँऐᎮɯᤥ 因此ᖔ根压能够防止农作物和树木因
不清楚热带藤本较粗的导管是否能通过茎干的生 水分亏缺而倒伏ྉ୩ᡱᔀʢʢᢃ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँऐᎮଫ ऊ᤟ᔀᑕʢऔᑕᡷᔀʢ ᔀᡷ
长或周期性的修复而避免栓塞ྉऊᆍᤦᤦ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᎮଫ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᎮɯᤥ
ᓂᔀႿ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯᤥ 然而ᖔ如果木质藤本这类多年 另外ᖔ根压还可用来追踪营养元素和激素在植
生的植物无法通过根压修复栓塞化的导管ᖔ则其分 物各器官中的转移和运输ྉᓂᑕ஦ᔽᡷᡷᔀ ᪲ ऊᆍࣼʢᡷᆍᔽ༁ᖔ ԰ԡԡ԰ଫ
布可能会被限制在水分充足且没有结冰低温的生 ᓂᔽᑕႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡ࿗ଫ ୩ᔽႿ੫ၤ ᪲ ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԰ԡϟሕɯᖔ或者提高