氣候暖化對(duì)興安落葉松光合和生長影響的研究.pdf

1、在興安落葉松自然分布區(qū)內(nèi)，構(gòu)建了一條由4個(gè)緯度組成的樣帶，同時(shí)將4個(gè)緯度上的8年生落葉松林生態(tài)系統(tǒng)整體移植(包括喬木、灌木、草本、土壤A和B層)至其分布區(qū)的南緣，構(gòu)成4個(gè)處理，以探索自然條件下北方落葉松林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候暖化的響應(yīng)和適應(yīng)過程。本文分析了落葉松幼樹的光合特性及其生理生態(tài)因子的季節(jié)動(dòng)態(tài)，揭示了移栽自不同緯度的興安落葉松光合和生長特性的差異，得出結(jié)果如下： (1)光響應(yīng)曲線中，4個(gè)處理的興安落葉松的最大凈光合速率、光補(bǔ)償

2、點(diǎn)、光飽和點(diǎn)和表觀最大量子效率均具有明顯的季節(jié)變化。暖化處理對(duì)落葉松的光合作用影響較大，隨著暖化處理的增大，葉片的最大凈光合速率、光飽和點(diǎn)增高，而表觀最大量子效率則減小。光補(bǔ)償點(diǎn)沒有明顯的規(guī)律。 (2)CO<,2>響應(yīng)曲線中，4個(gè)處理的興安落葉松的最大凈光合速率、CO<,2>補(bǔ)償點(diǎn)和羧化效率具有明顯的季節(jié)變化。暖化處理對(duì)CO<,2>補(bǔ)償點(diǎn)和羧化效率有影響。當(dāng)4個(gè)處理對(duì)低濃度的CO<,2>利用能力最強(qiáng)(即CO<,2>補(bǔ)償點(diǎn)最低)時(shí)

3、，塔河和松嶺落葉松的利用能力要大于帶嶺和孫吳，羧化效率表現(xiàn)相反。 (3)4個(gè)處理的興安落葉松的水分關(guān)系參數(shù)季節(jié)變化顯著。在正常大氣CO<,2>濃度和充足光照條件下，4個(gè)處理之間的氣孔導(dǎo)度，蒸騰速率和水分利用效率差異顯著。隨著暖化處理的增大，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的平均值都表現(xiàn)為塔河和松嶺落葉松大于帶嶺和孫吳落葉松。4個(gè)處理的水分利用效率最大值出現(xiàn)的時(shí)間不一，但達(dá)到最大值時(shí)，塔河和松嶺落葉松的響應(yīng)最為敏感。氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和水分利用

4、效率的變化趨勢不受處理的影響，基本與凈光合速率的變化趨勢成正比，然而水分利用效率并不是隨凈光合速率的增加而線形增大。 (4)植物葉綠素含量及其比值隨著葉片的生長發(fā)育狀況和一年中環(huán)境的變化而變化。在整個(gè)生長季，不同程度的暖化處理對(duì)落葉松葉片光合色素含量沒有顯著影響，反而對(duì)葉綠素a/b的影響比較大，對(duì)暖化響應(yīng)最大的是松嶺落葉松，其次依次為塔河落葉松、孫吳落葉松、帶嶺落葉松。葉綠素含量與凈光合速率呈正相關(guān)關(guān)系，其中以孫吳落葉松和塔河落

5、葉松的相關(guān)性顯著且相關(guān)方程的斜率較大。 (5)4個(gè)處理的興安落葉松針葉中的可溶性糖含量差異明顯，暖化程度大的平均可溶性糖含量較高，暖化程度小的可溶性糖含量較低。4個(gè)處理的針葉中可溶性糖含量季節(jié)動(dòng)態(tài)模式相似。4個(gè)處理的落葉松針葉中的淀粉含量有一定的差異，但均在6月初出現(xiàn)峰值，帶嶺落葉松的平均淀粉含量最高，塔河落葉松的淀粉含量最低。 (6)4個(gè)處理中都是暖化程度較大的塔河和松嶺落葉松針葉中的全碳量要高于暖化程度較小的帶嶺和孫

6、吳落葉松，而針葉中全氮量和碳氮比對(duì)不同程度暖化響應(yīng)不敏感。但是，暖化處理對(duì)光合氮素利用效率的影響顯著。 (7)由于暖化時(shí)間較短，相同樹齡的興安落葉松隨著暖化處理的加劇，依舊是來源于低緯度溫度高的種源地的興安落葉松的基徑、胸徑、樹高，生物量等要高于來源于高緯度而溫度低的種源地的興安落葉松。原緯度地區(qū)的氣候條件影響著落葉松生物量的分配模式。興安落葉松不受處理的影響，凈光合速率分別和相對(duì)生長速率、比葉面積之間顯著正相關(guān)。4個(gè)處理的

7、落葉松的比葉面積具有顯著的季節(jié)變化，且暖化程度越大，比葉面積越大。 (8)種源地的光響應(yīng)曲線和CO<,2>響應(yīng)曲線中，4個(gè)種源的興安落葉松的最大凈光合速率、光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)和CO<,2>補(bǔ)償點(diǎn)、羧化效率差異顯著，表觀最大量子效率差異不顯著。另一方面，比較2006年8月份移栽樣地和種源地的光合及生長特性參數(shù)發(fā)現(xiàn)，移栽樣地超過一半的特征參數(shù)都要高于種源地相應(yīng)的特征參數(shù)。在所有比較的參數(shù)中只有光補(bǔ)償點(diǎn)，表觀最大量子效率和全碳量是全部