刺槐幼苗對降水強度和降水頻率的生理生態(tài)學響應.pdf

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

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

3、長的影響，可以揭示刺槐對于不同降水強度和降水頻率模式的響應機制。
　　不同的降水條件條件除了會影響植物在當時的生長狀態(tài)之外，還會對植物的抗旱性以及其復水后的恢復能力有所影響。探究不同降水條件條件下生長的刺槐幼苗其抗旱能力及復水后的恢復能力間的差異有助于了解氣候變化下，暖溫帶植被對生長季不同階段的降水變化的響應機理，為在全球氣候變化背景下的植被恢復模式提供依據(jù)。
　　本實驗分為干旱實驗和復水實驗兩部分進行，以一年生刺槐幼苗為研

4、究材料，干旱部分設置了3個降水強度和3個降水頻率的交叉梯度，9組降水強度和降水頻率，實驗共進行60天;復水部分設置2個降水強度和3個降水頻率的交叉梯度的降水條件，1種干旱脅迫模式。復水部分實驗分為適應階段、干旱階段、復水階段三個降水階段，每個階段各20天，實驗共進行60天。以形態(tài)指標、生物量、氣體交換、葉綠素含量反映其生長狀況，并通過形態(tài)指標監(jiān)測繪制生長速度曲線。
　　干旱實驗中，研究發(fā)現(xiàn)隨著降水強度和頻率的降低，刺槐形態(tài)指標、生

5、物量、氣體交換、葉綠素含量等各項指標均呈現(xiàn)下降趨勢，生長速度減緩。但在不同降水強度的條件下，不同降水頻率之間的差異有所不同。在高強度降水條件下，不同降水頻率間刺槐形態(tài)指標、生物量的差異較大，在低強度的降水條件下不同降水頻率的刺槐形態(tài)指標、生物量間的差異較小，而在中強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，不同降水強度間刺槐生長狀況差異較明顯，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度間的植株

6、形態(tài)指標、生物量差異最小;蒸騰速率、瞬時水分利用效率等指標在中強度或中頻率的降水條件下低于在低強度或低頻率的降水條件下的植株。
　　復水實驗中，研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷過三個降水階段的6組幼苗間，其在實驗結(jié)束時形態(tài)指標間的差異并不明顯，特別是基徑和復葉數(shù)兩項指標幾乎沒有差異。而對其形態(tài)指標的生長監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其生長速度的變化隨著降水條件的變化有一定的延時效應。在中等降水強度降水條件下生長的植株，在干旱和復水階段顯示出了較強的抗旱性及復水后的

7、恢復能力。6組幼苗間葉綠素含量沒有明顯差異。
　　因此，刺槐可以在水分充足的條件下快速生長，同時也具有一定的抗旱能力，特別是在中強度或中頻率降水條件下，在降水頻率或降水強度改變的情況下仍然可以保持較高速的生長。能較好地適應未來氣候變化。
　　在植被恢復過程中對于準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;對于準備向降水條件比較差的地區(qū)移栽的幼苗可以根據(jù)幼苗生長狀況設置