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Studies of Tree Capacitance on the Basis of Physiology

树体电容的生理学研究


以1年生107杨为研究材料,对树体干部电容和叶片电容的内在生理学基础进行研究。结果表明:树木叶片电容与单位质量叶片离子外渗液电导率、叶片细胞离子外渗百分率及叶片绝对含水率呈显著的正相关关系,与单位质量叶片总电导率呈显著的负相关关系;树木的干部电容与胸径、树皮相对膨胀度存在显著的正相关关系;在此基础上提出树木干部“单位电容”的概念,健康树木与衰弱树木的干部电容和单位电容存在明显差异。

The relationship between leaf and stem capacitance of Populus×euramericana ‘Neva‘ and its physiological index was studied. The results showed that the leaf capacitance had significant positive correlations with leaf exosmosis electro_ conductivity, exosmosis percentage and leaf absolute moisture content, had significant negative correlations with leaf electrolyte electroconductivity and had no correlations with leaf relative water content (RWC); the stem capacitance had significant positive correlations with DBH(diameter at breast height) and bark relative turgidity (RT). The conception of `unit capacitance‘ was proposed. There were evident differences between health and debility trees in stem capacitance and unit capacitance. So the research of the leaf, stem and unit capacitance would provide a theoretical basis for the quantitative assessment of the degree of damage and lack of water of trees, the ability of disease-resistance, tree vigor and stands growth condition.


全 文 :第 wu卷 第 t期
u s s y年 t 月
林 业 科 学
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∂²¯1wu o‘²1t
¤±qou s s y
树体电容的生理学研究 3
梁 军 屈智巍 贾秀贞 刘惠文 张星耀
k中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 国家林业局森林生态环境与森林保护学重点实验室 北京 tsss|tl
摘 要 } 以 t年生 tsz杨为研究材料 o对树体干部电容和叶片电容的内在生理学基础进行研究 ∀结果表明 }树木
叶片电容与单位质量叶片离子外渗液电导率 !叶片细胞离子外渗百分率及叶片绝对含水率呈显著的正相关关系 o
与单位质量叶片总电导率呈显著的负相关关系 ~树木的干部电容与胸径 !树皮相对膨胀度存在显著的正相关关系 ~
在此基础上提出树木干部/单位电容0的概念 o健康树木与衰弱树木的干部电容和单位电容存在明显差异 ∀
关键词 } 树木电容 ~电导率 ~单位电容 ~树木长势
中图分类号 }≥ztu 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussylst p ss|s p sy
收稿日期 }ussx p st p u{ ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目/林木健康状况评价的电指标生物学基础0kvswztv{wl ∀
3 张星耀为通讯作者 ∀
Στυδιεσ οφ Τρεε Χαπαχιτανχε ον τηε Βασισ οφ Πηψσιολογψ
¬¤±ª∏± ±∏«¬º¨ ¬ ¬¤ ÷¬∏½«¨ ± ¬∏‹∏¬º¨ ± «¤±ª ÷¬±ª¼¤²
k Φορεστ Εχολογψo Ενϖιρονµεντ ανδ Προτεχτιον ΚεψΛαβορατορψοφ Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστ Εχολογψo
Ενϖιρονµεντ ανδ Προτεχτιον oΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨ ±¨ ¯¨ ¤©¤±§¶·¨° ¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ²© Ποπυλυσ≅ ευραµεριχανα . ‘¨√¤. ¤±§¬·¶³«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ¬±§¨¬
º¤¶¶·∏§¬¨§q ׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤··«¨ ¯¨ ¤© ¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ «¤§¶¬ª±¬©¬¦¤±·³²¶¬·¬√¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¶ º¬·« ¯¨ ¤© ¬¨²¶°²¶¬¶¨¯ ¦¨·µ²p
¦²±§∏¦·¬√¬·¼o ¬¨²¶°²¶¬¶³¨µ¦¨±·¤ª¨ ¤±§¯¨ ¤©¤¥¶²¯∏·¨ °²¬¶·∏µ¨ ¦²±·¨±·o«¤§¶¬ª±¬©¬¦¤±·±¨ ª¤·¬√¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¶º¬·«¯¨ ¤©¨¯ ¦¨·µ²¯¼·¨
¨¯ ¦¨·µ²¦²±§∏¦·¬√¬·¼ ¤±§«¤§±²¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¶º¬·«¯¨ ¤©µ¨ ¤¯·¬√¨ º¤·¨µ¦²±·¨±·k• • ≤l ~·«¨ ¶·¨° ¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ «¤§¶¬ª±¬©¬¦¤±·³²¶¬·¬√¨
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Κεψ ωορδσ} ·µ¨¨¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ~¨¯ ¦¨·µ²¦²±§∏¦·¬√¬·¼~∏±¬·¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ~·µ¨¨√¬ª²µ
树体电容已被越来越多的研究者所重视 o树体电容逐渐将被作为一项重要的树木生理状况评价指标 o其
研究和应用潜力很大 o特别在树势量化评价上有突出的优势 ∀
许多研究者对 t年生植物的根系电容与根系质量等特性进行了不同程度的研究 ∀主要研究内容与结果
包括 }根系电容与根系表面积的关系 o结果认为 o根系电容与根系表面积和细胞内含物有关k≤«¯²∏³¨ ®ot|zzl ~
红三叶草k Τριφολιυµ πρετενσεl和苜蓿k Μεδιχαγο σατιϖαl根系表层及土壤间的湿度对电容与根系质量间的关系有
明显的影响kŽ¨±§¤¯¯ ετ αλqot|{ul ~在水培的西红柿k Λψχοπερσιχυµ εσχυλεντυµl幼苗中 o根系电容与根系干物质
质量呈显著的正相关 o并发现电极的放置高度也对根系的电容有影响k⁄¤¯·²±ot||xl ∀
在以林木为材料的研究领域里一些研究者也进行了探索性的工作 ∀金树德等kt|||l从植物茎干生理电
阻和叶片生理电容两方面探索了植物旱情诊断技术 ~高保山等kt||zl通过对树木极化电容和电阻特性的研
究 o从热力学角度对树木的长势进行了解释 ~傅玉和kusssl定性地研究了植物具有电容性 o并确证了植物病
害诊断仪电容传感机理的真实性 ~周章仪kusssl研究了树干电容的年变化 o及树木死活 !雌雄株 !木质部与韧
皮部等因素对电容的影响 ~梁军等kussvl报道 o北京杨扦插苗接种美味牛肝菌k Βολετυσ εδυλισl和褐疣柄牛肝
菌kΛεχχινυµ σχαβρυµl后 o各处理的树体电容值比对照增加 ts1yt h ∗ w{1w{ h o并且各接种处理较对照差异显
著 ~曹兵等kussvl认为树体电容值大小与树种 !胸径 !病虫害 !机械损伤等有关 ∀
目前 o尽管许多学者对植物电容及其影响因素进行了一些探索性工作 o但对其与植物生理生化指标关系
方面的研究明显不足 o从而限制了植物电容的进一步研究和应用 ∀只有对植物电容有一个全面清楚的认识 o
才能使利用电容指标评价植物的健康状况更合理更科学 o为更多的人所接受 ∀为此 o本论文以一年生 tsz杨
k Ποπυλυσ≅ ευραµεριχανα . ‘¨√¤. l为材料 o对树体干部电容和叶片电容的内在生理学基础进行初步研究 ∀分析
树木叶片电容与单位质量叶片离子外渗液电导率 !叶片细胞离子外渗百分率 !叶片含水率 !单位质量叶片总
电导率的关系 ~树木干部电容与胸径 !树皮相对膨胀度的相关关系 ~健康树木与衰弱树木的干部电容和单位
电容的差异 ∀从而为通过叶片电容无损探测量化评价树木受害程度及亏缺水程度提供理论基础 o也为通过
树干电容评价树木长势 !抗病性及林分生长状况提供依据 ∀
t 材料和方法
111 试验材料
t年生 tsz杨 }健康杨树数据取自北京屯佃 o土壤疏松 o有机质含量为 vw1u ª#®ªpt o全氮含量为 t1w ª#
®ªpt o全钾含量为 vt1t ª#®ªpt o全磷含量为 t1y ª#®ªpt o林内无病虫害 oussu年春造林 o林分密度为 x株#°pu o
平均胸径为 s1|t ¦°o平均树高为 u1xw ° ~衰弱杨树数据取自江苏丹阳 o土壤粘重 o地下水位高 o有机质含量为
uz1t ª#®ªpt o全氮含量为 t1{ ª#®ªpt o全钾含量为 ut1z ª#®ªpt o全磷含量为 s1{ ª#®ªpt o林内溃疡病严重 oussu
年春造林 o由于造林成活率低 o故林分密度为 t株#°pu o平均胸径为 s1{| ¦°o平均树高为 u1vv °∀于 ussv年
z月测定各项数据 ∀由于在树木干部电容的研究中主要考虑的是树势的差异 o对引起树势差异的地域 !气
候 !病虫害等具体因素则予以忽略 o而相同的树种 !树龄及栽种时间对本试验更为关键 o故选择了树种 !树龄
和栽种时间均相同但树势有较大差异的北京屯佃和江苏丹阳两试验地 ∀
112 试验方法
图 t 叶片电容测定装置
ƒ¬ª1 t  ¤¨¶∏µ¨°¨ ±·¨ ∏´¬³° ±¨·©²µ¯ ¤¨©¦¤³¤¦¬·¤±¦¨
t1u1t 叶片 tl 叶片电容 测定装置包括探头和深圳华
仪试验与测量仪表公司生产的 „≥×∞≤‹°¼yuwv型数字电
容仪 ∀如图 t所示 ∀探头自制 o主要包括探测用的不锈钢
圆片和绝缘手柄 ∀测定时根据叶片的厚度将两个不锈钢圆
片间的距离固定在某一特定值 ∀本试验两不锈钢片间距离
为 s1v °° o将随机抽取的在体叶片缓慢送入两不锈钢夹片
中间 o打开电容仪 ts ¶后读数 ∀
u个不锈钢圆片和夹在中间的叶片构成了一个电容器 ∀
电容公式为 Χ€ ΕΣΠ∆o其中 Ε表示电介质k叶片l介电常数 o
Χ表示电容量 oΣ表示两极板的遮盖面积 o∆表示两极板的
距离 ∀由于在叶片电容的测定过程中 o每次严格控制极板
遮盖面积与极板间距离保持一定 o故叶片电容大小的实质上是叶片介电常数的大小 ∀
ul 叶片电导率 测定电容后 o自树体取下叶片用湿纱布包好迅速带回试验室 o用千分之一电子天平称
取约 s1u ª的叶圆片 o将叶片用无离子水冲洗 v遍 o放入 xs °三角瓶中 o加入 us °无离子水 o用真空泵抽
真空 w «o静置 u «o用上海雷磁仪器厂生产的 ⁄⁄≥2tt„型电导仪测定电导率k记为 Αl o之后置于 |z ε 水浴中
vs °¬±o静置 u «o测定电导率k记为 Βl o计算单位质量叶片细胞外渗液电导率 o单位质量叶片总电导率及叶片
细胞离子外渗百分率 ∀
单位质量叶片细胞外渗液电导率 € ΑΠ叶片质量k°¶#¦°ptªp tl
单位质量叶片总电导率 € ΒΠ叶片质量k°¶#¦°ptªp tl
叶片细胞离子外渗百分率 € ΑΠΒ ≅ tss h
vl 叶片绝对含水率 取约 s1u ª鲜叶 o千分之一电子天平精确称质量 otsx ε 下烘 ux °¬±o{s ε 下烘 v ∗
w «至恒质量 o精确称烘干质量 o计算叶片绝对含水率 ∀
叶片绝对含水率 € k叶片鲜质量 p叶片烘干质量lΠ叶片烘干质量 ≅ tss h
wl 叶片相对含水率 取约 s1u ª鲜叶 o千分之一电子天平精确称质量 o用无离子水浸泡 tu «后 o用纱布
拭去表面水分精确测定饱和质量 otsx ε 下烘 ux °¬±o{s ε 下烘 v ∗ w «至恒质量 o精确称烘干质量 o计算叶片
相对含水率 ∀
叶片相对含水率 € k叶片鲜质量 p叶片烘干质量lΠk叶片饱和质量 p叶片烘干质量l ≅ tss h
t| 第 t期 梁 军等 }树体电容的生理学研究
t1u1u 树干 tl 电容 树干电容 }将电容表两极相连的 u个钢针一极刺入距地面 ts ¦°的树干基部 o另一
极刺入树干距地面 t1v °处 o且 u个钢针处于同一垂直线上 o刺入深度 t1s ∗ t1x ¦°o然后通过电容仪观测树
干电容 o单位 }±ƒ ∀健康树木的取样量为 xs个 o衰弱树木的取样量为 ws个 ∀
单位电容 }树干电容与树木胸径的比值即为单位电容 o单位 }±ƒ#¦°pt
ul 树皮相对膨胀度 在树木胸高处取约 s1x ª左右的树皮 o放入塑料袋内密封后低温保藏 ∀在试验室
用 …¬¨µ法k…¬¨µot|x|l测定树皮相对膨胀度 ∀
树皮相对膨胀度 € k树皮鲜质量 p树皮烘干质量lΠk树皮饱和质量 p树皮烘干质量l ≅ tss h
t1u1v 数据分析 采用 ≥°≥≥ts1s对数据进行分析 ∀作图采用 ¬¦²¶²©·’©©¬¦¨ ∞¬¦¨¯ussv ∀
u 结果和分析
211 叶片电容
图 u 叶片电容与单位质量叶片细胞外渗液
电导率的关系
ƒ¬ªqu ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¯¨ ¤©¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ¤±§
¯¨ ¤© ¬¨²¶°²¶¬¶¨¯ ¦¨·µ²¦²±§∏¦·¬√¬·¼
u1t1t 叶片电容和单位质量叶片细胞外渗液电导率的关系
叶片电容与单位质量叶片细胞外渗液电导率有着较为密
切的关系 o如图 u所示 ∀相关分析结果显示 o两者的相关系
数 ρ€ s1|ss oΠ s1sst o表明两者在 s1st水平上呈强正相关
关系 ∀线性回归分析结果显示 o决定系数 Ρu € s1{ts w oΦ€
zu1yxx oΠ s1sst o表明该线性回归具有显著意义 ∀得到的
以单位质量叶片细胞外渗液电导率为自变量 o叶片电容为
因变量的线性方程为 }ψ€ s1x|u n s1st{ξ ∀曲线回归分析结
果显示 o决定系数 Ρu € s1{y| { oΦ€ ttv1xws oΠ s1sst o表
明该曲线回归具有显著意义 o得到以单位质量叶片细胞外
渗液电导率为自变量 o叶片电容为因变量的曲线回归方程
为 }ψ€ p tu1zzx n v1vz|¯ ±ξ ∀根据决定系数可知 o曲线回归
方程的拟合程度比直线方程好 ∀
试验结果说明 }叶片作为电容器电介质 o其介电常数随
单位质量叶片细胞外渗液电导率的增加而增加 ∀虽然在统计意义上 o指数方程拟合优于直线方程拟合 o但在
生物学意义上 o两者的优劣仍需进一步研究 ∀
u1t1u 叶片电容与单位质量叶片总电导率的关系 叶片电容与单位质量叶片总电导率的关系如图 v所示 o
相关性分析结果显示 o两者的相关系数 ρ€ p s1{|t oΠ s1sst o两者呈显著的负相关关系 ∀线性回归结果显
示 o决定系数 Ρu € s1z|v v oΦ€ xv1zwx oΠ s1sst o表明该线性回归具有显著意义 ∀得到的以单位质量叶片
总电导率为自变量 o叶片电容为因变量的线性方程为 }ψ€ ut1wvv p s1styξ ∀
试验结果说明 }叶片电介质常数随单位质量叶片总电导率的增大而减小 ∀
图 v 叶片电容与单位质量叶片总电导率的关系
ƒ¬ªqv ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¯¨ ¤©¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ¤±§
¯¨ ¤©¨¯ ¦¨·µ²¯¼·¨ ¨¯ ¦¨·µ²¦²±§∏¦·¬√¬·¼
图 w 叶片电容与叶片细胞离子外渗百分率的关系
ƒ¬ªqw ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¯¨ ¤©¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ¤±§
¯¨ ¤© ¬¨²¶°²¶¬¶³¨µ¦¨±·¤ª¨
u| 林 业 科 学 wu卷
u1t1v 叶片电容与叶片细胞离子外渗百分率的关系 叶片电容与叶片细胞离子外渗百分率的关系如图 w
所示 ∀两者的相关系数 ρ€ s1{{z oΠ s1sst o在 s1st水平上呈显著的正相关关系 ∀线性回归结果显示 o决定
系数 Ρu € s1z{y w oΦ€ xt1xvs oΠ s1sst o表明该线性回归具有显著意义 ∀得到的以叶片细胞离子外渗百分
率为自变量 o叶片电容为因变量的线性方程为 }ψ € s1|tv n s1txzξ ∀曲线回归结果显示 o决定系数 Ρu €
s1{wv x oΦ€ |t1yys oΠ s1sst o表明该曲线回归具有显著意义 o得到的以叶片细胞离子外渗百分率为自变
量 o叶片电容为因变量的曲线方程为 }ψ€ p v1ysx n u1|sz¯ ±ξ ∀根据决定系数可知 o曲线回归方程的拟合程
度比直线方程好 ∀
试验结果说明 }叶片介电常数随叶片细胞离子外渗百分率的增大而增大 ∀细胞离子外渗百分率反映了
细胞膜透性的大小 o在逆境胁迫如寒冷 !干旱等情况下 o可以通过叶片介电常数的大小来判断细胞膜是否处
于正常状态 o而阈值是判断的关键所在 ∀
u1t1w 叶片电容与叶片绝对含水率的关系 叶片电容与叶片绝对含水率的关系如图 x所示 ∀相关分析显
示 o两者的相关系数 ρ€ s1zx{ oΠ s1sst o在 s1st水平上呈显著的正相关关系 ∀线性回归结果显示 o决定系
数 Ρu € s1xzw w oΦ€ uu1|ty oΠ s1sst o表明该线性回归具有显著意义 ∀得到的以叶片绝对含水率为自变
量 o叶片电容为因变量的线性方程为 }ψ€ p uw1wyy n s1v{|ξ ∀曲线回归结果显示 o决定系数 Ρu € s1y{t v oΦ
€ vy1u{s oΠ s1sst o表明该曲线回归具有显著意义 o得到以叶片绝对含水率为自变量 o叶片电容为因变量的
曲线方程为 }ψ€ u1y ≅ tsp x n s¨1tyt uξ ∀根据决定系数可知 o曲线回归方程的拟合程度比直线方程好 ∀
试验结果说明 }叶片介电常数随叶片绝对含水率的增大而增大 ∀这一结论与金树德等kt|||l关于广玉
兰k Μαγνολια γρανδιφλοραl叶片失水电容减小 o吸水后电容又增大的报道相一致 ∀
u1t1x 叶片电容与叶片相对含水率的关系 叶片电容与叶片相对含水率的关系如图 y所示 ∀相关分析显
示 o两者的相关系数 ρ€ s1uzu { oΠ€ s1ux| o相关关系不显著 ∀
试验结果说明 }叶片的介电常数与叶片相对含水率的变化无关 ∀
图 x 叶片电容与叶片绝对含水率的关系
ƒ¬ªqx ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¯¨ ¤©¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ¤±§
¯¨ ¤©¤¥¶²¯∏·¨ °²¬¶·∏µ¨ ¦²±·¨±·
图 y 叶片电容与叶片相对含水率的关系
ƒ¬ªqy ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¯¨ ¤©¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ¤±§
¯¨ ¤©µ¨ ¤¯·¬√¨º¤·¨µ¦²±·¨±·
212 树木干部电容
u1u1t 树干电容与树木胸径之间的关系 树干电容与健康树木胸径之间的关系见图 z ∀相关分析显示 o两
者的相关系数 ρ€ s1|xx v oΠ s1sst o在 s1st水平上呈极显著的正相关关系 ∀线性回归结果显示 o决定系数
Ρu € s1|tu s oΦ€ xtz1|w{ oΠ s1sst o表明该线性回归具有显著意义 ∀得到的以树木胸径为自变量 o树干电
容为因变量的线性方程为 }ψ€ p s1yzz n s1{y{ξ ∀
树干电容与衰弱树木胸径之间相关分析显示k见图 {l }两者的相关系数 ρ€ s1ztx s oΠ s1sst o在 s1st
水平上呈显著的正相关关系 ∀线性回归结果显示 o决定系数 Ρu € s1xwt z oΦ€ ws1zux oΠ s1sst o表明该线
性回归具有显著意义 ∀得到的以树木胸径为自变量 o树干电容为因变量的线性方程为 }ψ € p s1s{t n
s1yxuξ ∀
试验结果说明 o树干电容随树木胸径的增大而增大 ∀同种同龄健康树木的决定系数明显大于衰弱树木 ∀
v| 第 t期 梁 军等 }树体电容的生理学研究
图 z 健康树木干部电容与胸径的关系
ƒ¬ªqz ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¶·¨° ¦¤³¤¦¬·¤±¦¨
¤±§⁄…‹ ²©«¨ ¤¯·«·µ¨ ¶¨
图 { 衰弱树木干部电容与胸径的关系
ƒ¬ªq{ ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¶·¨° ¦¤³¤¦¬·¤±¦¨
¤±§⁄…‹ ²©§¨¥¬¯¬·¼·µ¨ ¶¨
t健康林分 ‹ ¤¨¯·«·µ¨ ¶¨ u衰弱林分 ⁄¨ ¥¬¯¬·¼·µ¨ ¶¨
图 | 健康林分与衰弱林分的/单位电容0
ƒ¬ªq| ׫¨ ∏±¬·¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ²©«¨ ¤¯·«¤±§§¨¥¬¯¬·¼·µ¨ ¶¨
笔者认为树干电容与树木胸径的比值是一个更有意义的评价
指标 o将这一指标命名为/单位电容0 o它反映了单位胸径树木干部
储存电荷的大小 o其中树木中的电荷包括树木通过根系吸收的矿
质离子以及在代谢过程中产生的带电物质 o从而间接反映了树木
代谢活动的旺盛程度 ∀在不同树种的不同生长阶段 o这一比值是
一定的或是有规律地变化 o如果树木单位电容低于或高于某一阈
值 o则树木树势发生了异常变化 o可能受到了环境或病虫胁迫 ∀
健康树木与衰弱树木的单位电容如图 |所示 ∀方差分析显示 o
健康树木的单位电容显著大于衰弱树木 ∀此外 o图 |有一个很明显
的特点 o即健康树木的单位电容出现了明显的分化 o单位电容大于
v1x ±ƒ#¦°pt的占 x1{ h o介于 v1x ∗ u1x ±ƒ#¦°pt之间的占 tz1v h o
其余则集中在 u1x ∗ t1x ±ƒ#¦°pt之间 ∀而衰弱树木的单位电容则
图 ts 树木干部电容与树皮相对
膨胀度的关系
ƒ¬ªqts ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¶·¨°
¦¤³¤¦¬·¤±¦¨ ¤±§¥¤µ®µ¨ ¤¯·¬√¨ ·∏µª¬§¬·¼
分化不明显 o主要集中在 s1x ±ƒ#¦°pt左右 ∀说明健康树木的生长
已经发生了种内竞争 o虽然在树木外观上观测到种内竞争需要很
长的时间 o但在电学指标层次上 o种内竞争已经很明显的体现出
来 ∀衰弱树木处于一种维持生命的状态 o生长受抑 o在电学指标层
次上的种内竞争还未开始 ∀
树干电容 !单位电容是评价树木个体及林分健康状况的有价
值的指标 ∀
u1u1u 树干电容与树皮相对膨胀度的关系 树干电容与树皮相对
膨胀度的关系如图 ts所示 ∀两者的相关系数 ρ€ s1z{t u o Π 
s1sst o在 s1st水平上呈显著的正相关关系 ∀线性回归结果显示 o
决定系数 Ρu € s1ys| w oΦ€ us1uz{ oΠ€ s1sst o表明该线性回归具
有显著意义 ∀得到的以树皮相对膨胀度为自变量 o树干电容为因
变量的线性方程为 }ψ€ p u1v|y n s1sz{ sξ ∀
试验结果说明 o树干电容随树皮相对膨胀度的增大而增大 ∀由于树皮相对膨胀度直接影响树皮内酚含
量及多酚氧化酶k°°’l !苯丙氨酸解氨酶k°„l和过氧化物酶k°’⁄l活性k陈玉惠等 ousstl o而酚含量及这三
种酶活性均与树木抗病性有关 o故树干电容亦可在一定程度上反映树木的抗病性 ∀
w 结论与讨论
tl 树木叶片电容与单位质量叶片外渗液电导率 !单位质量叶片总电导率 !叶片细胞离子外渗百分率及
叶片含水率有关 ∀叶片电容与单位质量叶片外渗电导率 !叶片细胞离子外渗百分率及叶片含水率呈显著的
正相关 o与单位质量叶片总电导率呈显著负相关 o与叶片相对含水率的相关性不显著 ∀
w| 林 业 科 学 wu卷
可以利用叶片电容与细胞外渗液百分率呈正相关这一规律 o来定量评价叶片受到的低温甚至冷冻伤害 o
叶片电容越大 o受到的伤害也越严重 o具体的阈值需要进一步研究确定 ∀
ul 树木干部电容与树木胸径 !树皮相对膨胀度均呈正相关关系 ∀
vl 干部电容及单位电容是评价树木个体及林分健康的有价值指标 ∀特别是单位电容反映了树木个体
生理代谢的旺盛程度以及整个林分的生长状态 o单位电容越大 o树木树势越强 o单位电容分化越明显 o则林分
的种内竞争越激烈 o林分处于动态的发展中 o与种群生态学竞争的理论完全吻合 ∀
wl 本文所采用的叶片电容测定方法 o本质上反映的是叶片作为电介质的介电常数的大小 ∀而干部电容
的测定方法 o是将树木干部与测定仪器连通构成回路 o本质上反映的是树干作为导体的性质 o因此两者的结
论是不能混淆的 o但两者又是有联系的 ∀例如叶片电容的研究 o可以促使我们在研究树干电容时将更多的注
意力集中在离子浓度 !水分含量等指标上 ∀
参 考 文 献
曹 兵 o许 洁 o宋 恒 qussv q几种造林树种生长势的初步研究 q宁夏农学院学报 ouwkvl }tt p tv
陈玉惠 o翟志军 o胡海燕 o等 qusst q水分胁迫下华山松抗腐烂病的研究 q四川林业科技 ouukvl }t p x
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k责任编辑 朱乾坤l
x| 第 t期 梁 军等 }树体电容的生理学研究