刺槐幼苗對(duì)降水強(qiáng)度和降水頻率的生理生態(tài)學(xué)響應(yīng).pdf

1、水分是影響植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子之一。氣候變化帶來(lái)了降水在全球范圍內(nèi)的重新分配，最直接的影響就是導(dǎo)致了不同地區(qū)降水強(qiáng)度和頻率發(fā)生變化。中國(guó)華北地區(qū)夏季降水暴雨天數(shù)減少，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)的極端降水其降水強(qiáng)度越強(qiáng)。因此探究在幼苗生長(zhǎng)的不同階段，不同干旱脅迫模式及干旱復(fù)水對(duì)其生理特性的影響就變得更加重要。了解樹(shù)木應(yīng)對(duì)干旱的機(jī)制是在未來(lái)氣候條件下，預(yù)測(cè)林地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵。研究降水變化對(duì)于植物的影響將有助于加深了解植物在未來(lái)氣候變化條件下與環(huán)境的協(xié)調(diào)

2、發(fā)展，以及樹(shù)木對(duì)于不同降水強(qiáng)度的干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制。
　　刺槐適生范圍廣，被廣泛認(rèn)為是抗旱樹(shù)種，具有改良土壤、水土保持等多種優(yōu)良多功能，也常用于構(gòu)建防護(hù)林或“四旁”綠化。目前對(duì)于其抗旱性的研究主要以探究其在不同降水強(qiáng)度間的差異為主，而對(duì)于不同降水頻率間刺槐生長(zhǎng)差異的研究較少。而降水頻率在苗木生長(zhǎng)的初期對(duì)于植物生理性狀也有十分重要的影響。研究在不同降水強(qiáng)度背景下不同降水頻率對(duì)刺槐生長(zhǎng)的影響，以及不同降水頻率背景下不同降水強(qiáng)度對(duì)刺槐生

3、長(zhǎng)的影響，可以揭示刺槐對(duì)于不同降水強(qiáng)度和降水頻率模式的響應(yīng)機(jī)制。
　　不同的降水條件條件除了會(huì)影響植物在當(dāng)時(shí)的生長(zhǎng)狀態(tài)之外，還會(huì)對(duì)植物的抗旱性以及其復(fù)水后的恢復(fù)能力有所影響。探究不同降水條件條件下生長(zhǎng)的刺槐幼苗其抗旱能力及復(fù)水后的恢復(fù)能力間的差異有助于了解氣候變化下，暖溫帶植被對(duì)生長(zhǎng)季不同階段的降水變化的響應(yīng)機(jī)理，為在全球氣候變化背景下的植被恢復(fù)模式提供依據(jù)。
　　本實(shí)驗(yàn)分為干旱實(shí)驗(yàn)和復(fù)水實(shí)驗(yàn)兩部分進(jìn)行，以一年生刺槐幼苗為研

4、究材料，干旱部分設(shè)置了3個(gè)降水強(qiáng)度和3個(gè)降水頻率的交叉梯度，9組降水強(qiáng)度和降水頻率，實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行60天;復(fù)水部分設(shè)置2個(gè)降水強(qiáng)度和3個(gè)降水頻率的交叉梯度的降水條件，1種干旱脅迫模式。復(fù)水部分實(shí)驗(yàn)分為適應(yīng)階段、干旱階段、復(fù)水階段三個(gè)降水階段，每個(gè)階段各20天，實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行60天。以形態(tài)指標(biāo)、生物量、氣體交換、葉綠素含量反映其生長(zhǎng)狀況，并通過(guò)形態(tài)指標(biāo)監(jiān)測(cè)繪制生長(zhǎng)速度曲線。
　　干旱實(shí)驗(yàn)中，研究發(fā)現(xiàn)隨著降水強(qiáng)度和頻率的降低，刺槐形態(tài)指標(biāo)、生

5、物量、氣體交換、葉綠素含量等各項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，生長(zhǎng)速度減緩。但在不同降水強(qiáng)度的條件下，不同降水頻率之間的差異有所不同。在高強(qiáng)度降水條件下，不同降水頻率間刺槐形態(tài)指標(biāo)、生物量的差異較大，在低強(qiáng)度的降水條件下不同降水頻率的刺槐形態(tài)指標(biāo)、生物量間的差異較小，而在中強(qiáng)度的降水條件下不同降水頻率的刺槐間的差異最不明顯;在高頻率降水條件下，不同降水強(qiáng)度間刺槐生長(zhǎng)狀況差異較明顯，在低頻率降水條件下差異較小而在中頻率降水條件下不同降水強(qiáng)度間的植株

6、形態(tài)指標(biāo)、生物量差異最小;蒸騰速率、瞬時(shí)水分利用效率等指標(biāo)在中強(qiáng)度或中頻率的降水條件下低于在低強(qiáng)度或低頻率的降水條件下的植株。
　　復(fù)水實(shí)驗(yàn)中，研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷過(guò)三個(gè)降水階段的6組幼苗間，其在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)形態(tài)指標(biāo)間的差異并不明顯，特別是基徑和復(fù)葉數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)幾乎沒(méi)有差異。而對(duì)其形態(tài)指標(biāo)的生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其生長(zhǎng)速度的變化隨著降水條件的變化有一定的延時(shí)效應(yīng)。在中等降水強(qiáng)度降水條件下生長(zhǎng)的植株，在干旱和復(fù)水階段顯示出了較強(qiáng)的抗旱性及復(fù)水后的

7、恢復(fù)能力。6組幼苗間葉綠素含量沒(méi)有明顯差異。
　　因此，刺槐可以在水分充足的條件下快速生長(zhǎng)，同時(shí)也具有一定的抗旱能力，特別是在中強(qiáng)度或中頻率降水條件下，在降水頻率或降水強(qiáng)度改變的情況下仍然可以保持較高速的生長(zhǎng)。能較好地適應(yīng)未來(lái)氣候變化。
　　在植被恢復(fù)過(guò)程中對(duì)于準(zhǔn)備向降水條件比較好的地區(qū)移栽的幼苗，在其培育階段土壤水分含量可保持在70％及以上，以使苗木快速生長(zhǎng);對(duì)于準(zhǔn)備向降水條件比較差的地區(qū)移栽的幼苗可以根據(jù)幼苗生長(zhǎng)狀況設(shè)置