氣候變化是本世紀(jì)最大的挑戰(zhàn)，通常我們認(rèn)為幼樹更易受干旱影響而死亡，但最近的證據(jù)表明，高大及成熟的樹木在面對干旱時也很脆弱。干旱造成的森林衰退可以使世界的熱帶雨林在本世紀(jì)內(nèi)從凈碳匯轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮吞荚础?/p>

      當(dāng)干旱來臨，植物蒸騰速率增大，通過木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)乃痔幱谶^度的負(fù)壓下，因此產(chǎn)生“栓塞”堵塞木質(zhì)部導(dǎo)管，削弱植物將水從土壤輸送到光合部位的能力，嚴(yán)重時導(dǎo)致植物死。木本植物的干旱致死機(jī)制與其木質(zhì)部導(dǎo)水系統(tǒng)栓塞抗性密切相關(guān)，而植物木質(zhì)部栓塞抗性和 降水量又有很強(qiáng)的相關(guān)性。不同樹種栓塞抗性具有差異性，木質(zhì)部栓塞抗性的變化與年均降水量和植物生長環(huán)境的干旱程度有關(guān)。

     因此研究團(tuán)隊(duì)在研究時選擇了 8 種不同材性的木本植物作為研究對象，所選樹種都是常見的造林植物，同時具有較高的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。供試植物包括 5 個散孔材樹種（白檀A. ginnala、 茶條槭 S. paniculata、楓香 L. formosana、旱柳 S. matsudana、深山含笑 M. maudiae）和 3 個環(huán)孔材樹種（槲 Q. dentata、楝 M. azedarach、野核桃 J.cathayensis）。

導(dǎo)水率的測定方法：采集的樣品運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室后，迅速將枝條被的切割一端浸入自來水中，另一 端緊緊包裹在不透明的塑料袋中。然后迅速在水中多次修剪樹枝，目的是剪去栓塞的莖段。而后在水下切割去除所有剩余的側(cè)枝以消除被測莖段的所有葉子。并用螺紋密封膠帶將切割產(chǎn)生的疤痕包裹，以隔絕空氣。在進(jìn)行導(dǎo)水率測定之前，用電子卡尺測定莖段的長度和兩端的直徑。隨后連接到木質(zhì)部導(dǎo)水率與栓塞測量系統(tǒng) XYL’EM-Plus（Bronkhorst，Montigny-les-Cormeilles，F(xiàn)rance），用于測量液壓導(dǎo)水率（Kh, kg·s-1·MPa-1）。測量溶液（20 mmol·L-1 KCl + 1 mmol·L-1 CaCl2 混合溶液）流經(jīng) 0.20 μm 的濾膜，過濾雜質(zhì)后用于測量和沖刷莖段。莖段在高壓（120 kPa）下沖刷 20 min，以確保去除潛在栓塞，隨后在低壓（6 kPa）下測量 莖段最大液壓導(dǎo)水率（Khmax，kg·s-1·MPa-1），為獲得準(zhǔn)確的最大液壓導(dǎo)水率值。

     木質(zhì)部栓塞脆弱曲線的測定：通過空氣注入法獲取木質(zhì)部脆弱曲線（VC）（Wang et al., 2014）。過去的研究表明了使用此法可以獲得可靠的水力脆弱性曲線（Ennajeh et al., 2011）。在確定最大液壓導(dǎo)水率后，將莖段放入長度約為 8 cm 的雙端壓力套中，加壓 10 min 以誘導(dǎo)栓塞形成。加壓結(jié)束后，將莖段從壓力套上取下，用測量最大液壓導(dǎo)水率（Khmax）的方法測定相應(yīng)導(dǎo)水率（Khi；kg·s-1·MPa-1）。重復(fù)加壓 5-8 次，直到導(dǎo)水損失率（PLC）達(dá)到 90%這個過程中壓力以 0.2-0.5 MPa 的增量逐漸增大（不同物種可做相應(yīng)調(diào)整）。導(dǎo)水率損失百分比計(jì)算如下：PLC = 100 ×（1 - Khi/Khmax）。在 R 中使用 fitplc 軟件包擬合 PLC 與水勢之間的脆弱性曲線通過 getPx()函數(shù)計(jì)算 P50。

結(jié)論：

1、散孔材樹種的栓塞抗性比環(huán)孔材樹種更強(qiáng)

2、在跨物種水平上，環(huán)孔材樹種的比導(dǎo)率顯著大于散孔材樹種

3、散孔材和環(huán)孔材樹種的比導(dǎo)率和栓塞抗性之間存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P < 0.01），隨著  比導(dǎo)率增大木質(zhì)部栓塞抗性逐漸減小，即跨樹種水平上散孔材和環(huán)孔材樹種木質(zhì)部存在效率-安全權(quán)衡。