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在结构与功能高度统一的植物中,茎段木质部解剖特征决定其输水效率的高低,从而通过影响叶的水分供应对植物的生理代谢活动进行调节。本文选取在内蒙古高原形成地理替代分布的锦鸡儿属三种植物,即小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿,从输水导管的特征、输水效率的高低、输水系统不同部位的导管组成、水分运输对叶能量与水分代谢的影响等方面,探讨输水组织、功能与水分利用之间的相互关系。结果表明:(1)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿中,输水木质部内宽、窄导管共存,这在根本上解决了输水有效性与安全性不可兼得的问题,体现了三种锦鸡儿植物在输水结构方面对干旱生境的良好适应能力。(2)随着自东向西环境干旱程度的增加,不同锦鸡儿种群中,木质部导管结构的旱化特征增强,导管直径向输水效率降低安全性增加的方向发展,导管的分化程度增大,大导管导水贡献率增加,数量下降。(3)导管结构呈现出明显的功能互补,体现在导管直径随干旱程度的增加而下降后,导管壁纹孔向有利于增加水分横向运输而减弱栓塞抗性方面发展,一定程度上弥补了由导管直径下降而降低的输水效率,螺纹加厚向增加水分横向运输安全性、降低水流阻力的方向发展。(4)植株不同部位输水功能的差异决定了植物对该茎段输水组织生物量的分配策略。茎段越粗,木质部导管直径越大,大导管的导水贡献率越高。随生境干旱程度的增加,三种锦鸡儿植物相同部位导管的分化程度增大,即柠条锦鸡儿>中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿。(6)特定部位(一年生枝条)输水效率的比较结果是柠条锦鸡儿>中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿,与三种植物一年生枝条输水结构的比较结果相对应,表明结构对输水效率起决定作用。柠条锦鸡儿虽然一年生枝条输水效率高,但是较大的日变幅和季节变化显示其栓塞脆弱性大,对叶片气孔行为的调节能力强,这也体现了柠条锦鸡儿对干旱环境良好的生态适应能力。(7)三种锦鸡儿植物都能够根据环境水热条件的变化调节生长节奏,生长季各时期呈现不同的能量与水分代谢速率。环境干旱胁迫加重时,三种植物的蒸腾耗水都出现下降,尤其是柠条锦鸡儿。在抗旱保水能力方面,柠条锦鸡儿>中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿。(8)与特定部位的输水效率相比,植株土壤-叶连续体导水率对叶气孔导度和蒸腾速率的影响程度更大。生长后期部分叶脱落导致植株整体输水效率提高,叶气孔导度和蒸腾速率也相应增大。种间土壤-叶连续体导水率的比较结果为:中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿>柠条锦鸡儿,与整个生长季蒸腾耗水总量的比较结果一致。这表明输水途径中任一特定部位都只是在一定程度上限制叶的供水,在对部位水力结构研究的基础上,要综合考虑植株整体的输水功能。