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干旱胁迫下杉木叶片吸水及水分逆向运移特征

Characteristics of leaf water absorption and water reverse transport in Cunninghamia lanceolata under drought stress

摘要全球气候变化下降水格局时空分布不均导致亚热带地区季风气候周期性干旱日益严重,而叶片吸水对缓解植物干旱胁迫具有重要的生态和水文效应.本研究以盆栽杉木(Cunninghamia lanceolata)作为对象,利用重水(δD)喷施模拟降水,设置4个土壤水分(自然充沛、自然适宜、轻度干旱和中度干旱,分别对应实际土壤含水量(SWC)21％～26％、16％～21％、12％～16％和8％～12％)和4个叶面湿润时长(10、30、40和60 min),对杉木叶片吸水及逆向运移重水的利用比例进行连续监测.结果表明:当土壤受到干旱胁迫(SWC 8％～16％),叶片持续喷湿时间≥30 min时,叶片会发生吸水,且叶片吸收的水分可沿叶-枝-根的水势梯度逆向运移到木质部和根附近土壤中,改善植物水分状况;叶片对逆向运移重水的利用比例随降水结束后时间的增加而逐渐减小,在降水结束1 h后达到最大值,为10.82％;枝条和根对逆向运移重水的利用比例随降水结束后时间的增加先升高后缓慢减小,其分别在降水结束2 h和2～4 h后利用比例达到最大,为8.36％和0.65％,说明杉木各个部位对逆向运移重水的利用比例不同,响应时间也不同且存在一定的滞后性.因此,杉木可以通过根和叶吸收水分,对季节性干旱地区利用自然水资源、有效缓解自身干旱胁迫具有重要意义.