植物形态会显著影响其水分传输与气体交换特征,但向上生长和下垂生长枝枝条的叶片与枝条之间是否存在上述指标的差异,尚不明确。在向上生长的枝条中,水分传输需要克服一定的逆向传输阻力,而在下垂枝条中,重力会促进水分的传输,基于此,我们推测两类枝条的水力特征和气体交换性状存在差异,从而对环境产生适应。本论文以旱柳(倾向于旱生生境分布)和垂柳(倾向于中生生境分布)为实验材料,分别测定两种柳树的叶和枝条水势,叶水分最大水分传导速率、叶脆弱性曲线,叶PV曲线的测定(压力容积曲线)、枝条的脆弱性曲线,枝条与叶解剖结构,叶面积与边材面积之比、光合的脆弱性曲线、气孔脆弱性曲线等。得到以下结果:1.相对于向上生长枝的旱柳条来说,下垂生长的垂柳具有较长的枝条,较大的单个叶面积,较大的叶面积与边材面积之比,较高的枝、叶水分传输效率,较低的枝和叶水导安全性。两种柳树枝、叶水力传导效率与安全性存在权衡关系。2.垂柳的叶片与枝条的导管直径、导管长度大于旱柳,导管密度、叶脉密度小于旱柳,叶膨压丧失点显著高于旱柳。3.垂柳的气孔导度、光合速率、蒸腾速率随着水分胁迫的加剧缓慢下降,气体交换对干旱胁迫反应不敏感;在气孔关闭之前,垂柳叶无法维持稳定的水分供需比(叶水力导度/气孔导度),以及仅能保持较低的水分利用效率(光合速率/蒸腾速率)。4.旱柳的气孔导度、光合速率、蒸腾速率随着水分胁迫的加剧迅速下降,气体交换对干旱胁迫响应敏感;在气孔关闭之前,旱柳的叶可以维持较高且稳定的水分供需比,较高的水分利用效率(光合速率/蒸腾速率)。本研究揭示了具有不同枝条形态的两种柳树的叶、枝条具有明显水力与气孔交换差异,叶与枝条的水分传输效率与安全性之间存在权衡关系。研究表明旱柳叶片采取保守的水分利用策略,而垂柳叶片则采用冒险的水分利用策略来适应各自的分布生境。这些差异在一定程度上体现了向上生长的枝条与向下生长的枝条适应特征。该研究加深了我们对植物形态所影响的气体交换与水力传输特征的理解,丰富了我们对多样的水力系统的认知。