以溃疡病和烂皮病为主的溃疡类真菌病害(Canker)是杨树重要枝干病害和我国重大森林病害之一,严重影响了我国杨树人工林、生态公益林的建设和发展。过去,关于杨树溃疡类真菌病害的研究多集中于病理学领域,而杨树-溃疡类病原真菌互作过程中杨树的生理学响应机制没有得到充分揭示。碳平衡和水力结构的稳定是植物存活的生理基础,因此本论文从碳水代谢平衡的角度研究溃疡病菌、烂皮病菌导致杨树死亡的机制,为溃疡类真菌病害的防治及抗病育种奠定基础。新疆杨(Populus bolleana)是我国北方地区重要的农田防护林、速生丰产林、防风固沙林和四旁绿化的优良树种,本文以新疆杨为研究对象,采用打孔、环割、微创伤接种处理方法,对溃疡病菌(Botryosphaeria dothidea)、烂皮病菌(Valsa sordida)胁迫下杨树的气体交换特征、水力学特征、非结构性碳水化合物代谢特征进行了初步分析。主要试验结果如下:1、打孔接种试验显示,溃疡病菌接种后17天、24天、33天,烂皮病菌接种后24天、33天,新疆杨的净光合速率平均显著降低11%、7%,而此时间段内新疆杨的气孔限制值显著低于对照,胞间二氧化碳浓度显著高于对照,说明导致光合速率下降的主要原因为非气孔限制。2、环割接种试验显示:(1)溃疡类病害通过抑制光合作用诱导碳饥饿,溃疡病菌环割、烂皮病菌环割分别导致新疆杨的净光合速率在测定时间段内显著下降54%—75%;53%—76%。(2)在溃疡类病害发病中期,茎干部碳饥饿是杨树冠层枯死的重要原因。病原真菌造成的韧皮部环割导致侵染部位以下的淀粉、可溶性糖含量显著降低,如溃疡病菌环割、烂皮病菌环割后侵染点下部的淀粉、可溶性糖含量分别为对照的61%、68%,59%、65%。同时,真菌环割使杨树根部的有机物含量显著减少,如溃疡病菌环割、烂皮病菌环割后,新疆杨植株根部的淀粉、可溶性糖含量分别为对照的53%、56%,50%、52%。(3)另外,研究发现溃疡类病害发病中期,病原真菌破坏了杨树形成层,造成形成层功能障碍。(4)环割显著降低了茎干导水率以及环割以上部位的茎干含水量,说明溃疡类病害虽然没有导致新疆杨产生水力学失败,但其引起的韧皮部环割阻碍了水分的向上运输。3、微创接种试验显示,(1)微创接种溃疡病菌导致新疆杨的净光合速率平均显著降低90%;导致淀粉、可溶性糖含量在侵染部位以下显著降低:微创部位以下的淀粉、可溶性糖含量分别为对照的71%、83%;根部的淀粉、可溶性糖含量分别为对照的25%、88%。进一步证实了,溃疡病菌通过抑制光合作用而减少有机碳的合成,并通过环割茎干韧皮部,阻碍光合产物的向下运输,诱发碳饥饿。(2)微创接种初期,新疆杨的导水损失率没有显著变化,后期导水损失率显著降低,说明溃疡病菌没有导致新疆杨木质部气穴栓塞的形成。4、在本研究中,溃疡类病原真菌侵染过程中,新疆杨苗木蒸腾速率显著低于对照,而正午水势显著高于对照,导水损失率没有显著变化,说明溃疡类病原真菌侵染没有导致杨树产生水力学失败。综上,病原真菌降低了杨树的光合速率,导致有机物合成减少;而病原真菌造成的韧皮部环割使杨树光合产物的向下运输受阻,同时导致根部有机物含量减少。且病原真菌胁迫下,杨树没有发生水力学失败。说明溃疡病菌、烂皮病菌通过诱导碳饥饿,而非水力学失败的方式导致杨树顶梢枯死。