第七届青年地学论坛

树木构型属性，即树木的整体空间结构特征，作为树木功能属性中一个重要的方面，在树木干旱适应过程中起到了重要的作用。树木构型决定了植株内部自根系至茎干最终输送到叶片的水分运输路径和距离，理应与茎干木质部解剖结构和水分运输生理过程共同协作以保证水分运输安全，应对环境水分亏缺。但由于观测指标体系的不完善，以及在野外观测中大规模精确测量树木冠层形态属性难度较大，在以往的研究中鲜有对树木构型空间格局的讨论，更缺乏对其生态适应性及生理机制的深入探讨。
本研究通过对中国北方半湿润区到半干旱区水分梯度带上典型树种蒙古栎的树木构型样带展开实地观测，运用地基激光雷达扫描技术，全面调查了蒙古栎物种树木构型的干旱适应策略。在从湿润到干旱的环境梯度上，蒙古栎的树高和冠幅关系不符合植被动态模型中普遍使用的异速生长关系，即：随树高降低，树木冠幅面积快速降低。相反，半干旱区蒙古栎呈现出大冠幅、小树高的独特构型特征。这一特殊的树木构型可以解释为树木构型两大生理功能：水分输导和叶片空间排布之间的关系在半干旱区发生解耦。一方面，随着区域水分亏缺的加剧，树木冠层发生向下的位移，叶片逐渐变小、变厚，以保证植株水分运输安全，增强干旱抗性。而另一方面，以冠幅为代表的树木冠层形态属性则不受环境水分胁迫的影响，在不同水分供给条件的样地中保持相对稳定，以保证植株光和潜力的稳定性。大冠幅、小树高的独特构型使得半干旱区树木可以在提升水分传输对栓塞抵抗力的同时有效避免对于光照获取能力的大量丧失，避免由固碳潜力下降造成的个体竞争能力降低，提升植株在水分相对亏缺的半干旱森林中的生存优势。

树木构型,植物干旱适应策略