6个白杨无性系水力效率与气体交换及生长的关系

[目的]探究 6 个白杨无性系水力效率对气体交换和生长性能的影响,阐明水力效率与气体交换和生长的内在关系,为林木抗旱新品种选育提供理论指导.[方法]对 6 个白杨杂交无性系的 2 年生苗木,测定气体交换参数(净光合速率 Anet、气孔导度 gs、参比气孔导度 gs-ref、水分利用效率 WUE)、叶片水分状况(中午叶水势 Ψmd)、水力效率(整个树冠水力效率 KCL、主枝水力效率 KMSL 和根系水力效率 KRL)、气孔特征(气孔密度 SD、气孔长度SL、气孔面积指数 SPI)和生长指标(地径绝对生长速率 AGRD和相对生长速率 RGRD).[结果]1)6 个白杨无性系的水力效率差异显著,且根、主枝及树冠的水力效率变化具有一致性,即高或低水力效率的无性系其 KRL、KMSL 及KCL 均较高或较低.2)Ψmd 与 gs 的变化密切相关,在 Ψmd 下降至-1.1 MPa后 gs 急剧下降,导致 Anet 相应下降,而AGRD与 Anet 呈显著正相关.3)SL与 KCL、KMSL、gs-ref、AGRD 及 RGRD 显著正相关,SD 与 KMSL、Anet 及 AGRD 显著负相关.4)KCL、KMSL 与 gs-ref 显著相关,且 KCL 与 gs-ref 的相关性更强,表明较高的水力效率利于气孔开放.5)KCL 和 KMSL 呈显著正相关,两者均与 AGRD及 RGRD显著正相关,其中 KCL 与 RGRD 相关性更强.[结论]本研究在白杨无性系水平发现,树木各部分的水力效率相协调,根系、主枝、树冠等水平的水力效率均能反映树木运输水分的能力;水分运输效率与叶片气体交换过程密切相关,并且叶片气孔结构特征与木质部水分运输能力相匹配,高效的水分运输改善了叶片水分状况,促进了气孔开放,提高碳同化能力,从而促进生长.