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水分是树木生长的主要限制因子,明确树木的水分调节特征与机制对于理解其抗旱机制和生存策略具有重要意义,此外也可为人工林精准、合理灌溉策略的制定与优化提供借鉴。为了解不同冠层的输水特征和抗旱能力,进而明确不同土壤水分条件下毛白杨不同高度冠层的水分调节策略与机制,本研究以三倍体毛白杨人工林为研究对象,通过测量枝条-叶柄-叶片导水率、叶片膨压损失点的水势、叶片饱和渗透势、叶水容和枝、叶含水量等水力性状,对充分供水(充分滴灌,DIFI)和雨养下(不灌溉,CK)的毛白杨不同高度冠层的水分传输、水分存储和水力安全等特性进行比较分析。主要结果如下:(1)旱季,DIFI处理上层和中层更偏向于等水调节,下层更偏向于非等水调节;CK处理下层和上层更偏向于等水调节,中层更偏向于非等水调节;CK处理树冠上层和下层的等水调节程度稍强于DIFI处理。雨季,DIFI和CK处理树冠从上层到下层等水性依次增强;CK处理树冠上层和中层的等水调节程度稍强于DIFI处理。雨季DIFI处理和CK处理各冠层采取更等水的水分调节策略,旱季则采取更非等水的水分调节策略。(2)两个土壤水分处理间的枝条导水率无显著差异(P>0.05),同一土壤水分处理下不同冠层间也无显著差异(P>0.05);CK处理上层和下层叶柄导水率分别显著大于DIFI(P<0.05)。不同高度冠层叶片的导水能力基本不受土壤水分条件变化的影响(只有在清晨6:20,DIFI处理上层叶片水力导度显著大于CK处理上层(P<0.05)),一天中大部分时段内各个灌溉处理的上、中、下层冠层间叶片的导水能力基本一致,只有正午12时DIFI上层和中层叶片导水能力显著大于下层(P<0.05)。(3)DIFI和CK处理正午叶片气孔导度在4月中旬至8月上旬一直处于上升趋势,8月中旬至生长季末,正午气孔导度逐渐下降。气孔导度的日动态变化基本呈现三种形式,分别是双峰、单峰和从清晨开始气孔导度逐渐下降。毛白杨叶片的气孔在夜间并不完全关闭,且夜间气孔导度也有上升的趋势。CK处理气孔导度先于DIFI处理达到峰值,且两个处理均先于VPD(饱和水汽压亏缺)达到峰值。(4)DIFI和CK处理下层叶片ΨTLP和Ψπ100更小(更负);CK处理各冠层叶片的ΨTLP和Ψπ100均相对强于DIFI处理各冠层,其中中层达到显著差异(P<0.05)。(5)DIFI处理树冠下层叶水容相对较大,而CK处理中上层叶水容相对较大。DIFI处理各冠层叶水容均大于CK处理各冠层,两处理间下层叶水容达到显著差异(P<0.05)。灌溉可在一定程度上改变毛白杨叶水容的调节模式。(6)两个土壤水分处理的叶片绝对含水量均呈现出由旱季到雨季先降低再升高的趋势,且与中、下层相比,上层叶片的绝对含水量相对较低。叶片的相对含水量在4月和5月变化不大,但在7月呈现一个明显降低的过程。两个土壤水分处理间的叶片绝对含水量、叶片相对含水量基本均无显著差异(P>0.05)。枝条绝对含水量和相对含水量的平均值均分别小于叶片绝对含水量和相对含水量的平均值。两个土壤水分处理间的枝条绝对含水量、枝条相对含水量也均无显著差异(P>0.05)。综上,在土壤水分变化条件下,叶片的水分调节策略会发生转换。无论是充分滴灌还是雨养条件下,毛白杨枝条-叶柄-叶片的导水能力随水分运输路径的增长而波动不大,在不同高度冠层间保持相似的水力导度。CK处理叶片通过增强叶柄的导水能力和降低膨压损失点的水势而增强抗旱能力。毛白杨各冠层叶片会在水势较高时就及时减小气孔导度,采取较“保守”的水分调节策略,以避免遭遇木质部栓塞的威胁。