氣候變化背景下模擬溫度升高和降水變化對蒙古櫟種子萌發(fā)和幼苗生長的影響.pdf

1、全球溫度升高已成既定事實(shí)，而溫度升高會(huì)影響全球范圍內(nèi)的水循環(huán)，從而導(dǎo)致降水格局發(fā)生很大變化。為了闡明未來氣候變化對蒙古櫟種子和幼苗的影響，本研究以涼水國家級自然保護(hù)區(qū)的蒙古櫟種子和一年生幼苗作為實(shí)驗(yàn)材料，利用生長箱法（溫度+2℃、+4℃和+6℃，降水+30％和降水-30％）和緯度梯度法（溫度升高約2-6℃，降水-47％或增加1倍，連續(xù)觀測2年）在室內(nèi)和野外同時(shí)開展實(shí)驗(yàn)來模擬溫度和降水的變化，通過測定蒙古櫟幼苗的光合特征、葉綠素?zé)晒狻⑸?/p>

2、量指標(biāo)以及統(tǒng)計(jì)分析野外條件下蒙古櫟種子的萌發(fā)率和幼苗的生長狀況，并對這些指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，可以得出以下結(jié)論:
　　1.在溫度與降水交互作用的處理下，增溫2℃和4℃處理組在一定程度上促進(jìn)了蒙古櫟幼苗的光合作用，表現(xiàn)為溫度增加4℃時(shí)所有降水處理的凈光合速率高于溫度對照組，這時(shí)的光補(bǔ)償點(diǎn)低且水分利用效率高，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b的含量略高于對照組。氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度隨溫度升高而增大，氣孔限制值在溫度升高的情況下低于對照組

3、;而在溫度升高6℃時(shí)所有降水處理的凈光合速率顯著下降，這種下降是由于非氣孔因素引起的，此處理下降水增加30％和減少30％的水分利用效率也低于對照組。
　　2.單獨(dú)的溫度因素對葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊懸葐为?dú)的降水因素大。7月份和9月份測得的最大光化學(xué)效率和實(shí)際光化學(xué)效率在溫度升高4℃時(shí)略高于溫度對照組，7月份測得的非光化學(xué)淬滅系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于9月份，這可能與不同月份的溫度和降水有關(guān)?？偟膩碚f，隨著溫度的升高，減少30％降水處理的Fv/Fm

4、要比增加30％降水處理表現(xiàn)出較大優(yōu)勢。
　　3.蒙古櫟幼苗光合指標(biāo)比生物量指標(biāo)對溫度和降水的響應(yīng)更為敏感，溫度、降水以及它們的交互作用對葉質(zhì)量、根質(zhì)量、莖質(zhì)比、根冠比和比葉面積均沒有顯著影響，當(dāng)溫度升高6℃時(shí)，葉質(zhì)比和莖質(zhì)比變大，根冠比卻有所下降。在生物量分配方面，地下部分所占的比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地上部分，當(dāng)溫度升高6℃時(shí)，葉和莖的分配比例高于對照，根的分配比例下降。
　　4.溫度升高與降水變化的交互作用對本實(shí)驗(yàn)中蒙古櫟種子的萌

5、發(fā)率和保存率沒有產(chǎn)生顯著影響，但小北湖（溫度+2.8℃）和白石砬子（溫度+4.9℃）的萌發(fā)率和保存率均低于涼水種源地，在同樣增溫的條件下，降水增加近1倍的白石砬子樣地的萌發(fā)率要略高于降水減少47％的小北湖樣地，但保存率卻表現(xiàn)出了相反的趨勢，即降水增多的白石砬子樣地反而低于降水減少的小北湖樣地。表明種子萌發(fā)階段土壤水分含量高有利于萌發(fā)，而幼苗階段則相反。
　　5.通過對野外實(shí)驗(yàn)中蒙古櫟幼苗連續(xù)2年的觀察發(fā)現(xiàn)，第一年和第二年蒙古櫟幼苗

6、的株高年生長量、基徑年生長量和主根長年生長量對溫度和降水綜合作用的響應(yīng)趨勢一致，且這種趨勢在第二年中表現(xiàn)的更明顯一些，總的來說，小北湖（溫度+2.8℃）和白石砬子（溫度+4.9℃）幼苗的生長指標(biāo)均顯著低于涼水種源地，而蒙古櫟幼苗的生物量分配指標(biāo)在第一年和第二年表現(xiàn)出了不同甚至相反的趨勢，本實(shí)驗(yàn)表明，溫度增高與較大幅度的降水增加或減少的交互處理不利于蒙古櫟幼苗的生長。
　　6.根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中蒙古櫟種子和幼苗對升溫與降水變化的綜合響應(yīng)，