川西亞高山林線交錯(cuò)帶典型優(yōu)勢物種物候與生長對(duì)模擬增溫的初期響應(yīng).pdf

1、以全球變暖為主要特征的全球氣候變化已經(jīng)并正在改變著陸地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第四次評(píng)估報(bào)告預(yù)測，到本世紀(jì)末，全球平均氣溫將升高1.8～4.0℃?？茖W(xué)家普遍認(rèn)為高緯度和高海拔生態(tài)系統(tǒng)對(duì)溫度升高的響應(yīng)可能會(huì)更為敏感而迅速。然而，當(dāng)前有關(guān)中緯度高山生態(tài)系統(tǒng)，特別是高山林線交錯(cuò)帶對(duì)模擬增溫響應(yīng)的研究仍是鮮有報(bào)道。高山林線交錯(cuò)帶被認(rèn)為是陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球氣候變化響應(yīng)的關(guān)鍵地段。低溫及短的生長季是高山物種生長及生

2、理活動(dòng)兩個(gè)重要的限制因子。短距離內(nèi)不同植被功能性植被交錯(cuò)分布使得種群間基因交流、個(gè)體遷移和物種競爭等過程對(duì)氣候變化的反應(yīng)可能更加敏感而迅速。植物物候與生長是對(duì)氣候變化敏感且易觀測指示計(jì)，兩者在生態(tài)系統(tǒng)碳收支方面扮演著重要的角色。川西亞高山植被生態(tài)系統(tǒng)地處高山峽谷，是全球變化的敏感地帶。本研究以四川省王朗國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)大窩凼林線交錯(cuò)帶的典型物種為對(duì)象，通過開頂式生長室(Open-TopChamber,OTC)模擬增溫效應(yīng)對(duì)植被影響的研究

3、方法，研究各目標(biāo)物種物候和生長對(duì)模擬增溫的初期響應(yīng)，結(jié)果表明： 1)在整個(gè)生長季節(jié)里，開頂式生長室(Open-TopChamber,OTC)使氣溫(距離地面1.2m)增加2.9℃，日最高氣溫OTC比對(duì)照(ControlPlot,CP)升高3.4～5.5℃。而5cm土壤溫度在OTC和CP內(nèi)差異不明顯。OTC內(nèi)土壤含水量顯著低于CP內(nèi)的土壤含水量，生長季里平均降低3.09％。 2)OTC內(nèi)岷江冷杉幼苗芽開放時(shí)間顯著提前，糙皮

4、樺春季芽物候期變化不顯著，而落葉時(shí)間明顯推遲，葉壽命延長。與CP相比，OTC內(nèi)糙皮樺葉面積和岷江冷杉葉片長度及兩者側(cè)枝生長速率都加快。模擬增溫對(duì)兩物種基徑相對(duì)生長速率都表現(xiàn)為正效應(yīng)，此外增溫對(duì)兩物種枝葉特性及分布格局表現(xiàn)為不同程度的正效應(yīng)、負(fù)效應(yīng)或無影響。 3)與CP相比，落葉型物種(蒙古繡線菊和剛毛忍冬)及常綠型物種(凹葉瑞香)芽開放、始花及果實(shí)變色均提前；3種植物種的花壽命及落葉型物種(蒙古繡線菊和剛毛忍冬)葉壽命均延長；常

5、綠型物種(凹葉瑞香)擁有更高的葉存活率。除蒙古繡線菊外，其它兩物種(剛毛忍冬和凹葉瑞香)花及果實(shí)數(shù)量在OTC和CP內(nèi)差異不顯著。模擬增溫刺激了各目標(biāo)物種的枝葉生長。OTC內(nèi)3種植物葉氮濃度呈現(xiàn)出一定程度下降的趨勢，而其比葉面積易于增加。 4)溫度升高使太白韭和球花蒿萌動(dòng)、現(xiàn)蕾、始花期均顯著提前，而黃枯期顯著推遲；同時(shí)溫度升高對(duì)太白韭和球花蒿葉片大小及形狀有一定影響，而對(duì)單株花數(shù)量花直徑卻影響不大。和CP相比，OTC內(nèi)太白韭和球花