论文部分内容阅读
受全球气候变化的影响,干旱威胁植物的生存。大量植物受到季节性干旱的威胁,这会影响植物关键的生理过程。为了探究季节性干旱对植物生理和生长的影响,本文以东北地区白桦为研究材料,通过使用称重法和蒸腾计法对热扩散探针进行校准,测定了白桦使用热扩散技术的特定系数,探讨了不同校准方法的差异。通过设置不同干旱情况的分组,测定了白桦在经历季节性干旱下的液流、叶水势、径向生长量和细根的非结构性碳水化合物含量,探讨季节性干旱对白桦水分利用和细根非结构性碳水化合物含量及生长的影响。通过对降水量较高的草河口地区和降水量较低的帽儿山地区的白桦人工林根呼吸的测定,探讨降水对白桦人工林根呼吸的影响。结果如下:(1)使用称重法和蒸腾计法对白桦进行校准,均得到了不同与Granier提出的系数。使用称重法α=115.59788、β=1.1748,使用蒸腾计法α=93.49238、β=1.04647。将蒸腾计系数使用称重法中的K计算的Fs与实测的Fs进行线性回归,回归直线随Fs的增大而偏向实测的Fs,表明相比于称重法,蒸腾计法会低估Fs。(2)各分组白桦对季节性干旱的响应明显。经历生长季早期干旱的白桦蒸腾量、径向生长量显著低于正常供水的白桦,且细根可溶性糖和淀粉含量与正常供水白桦差异不显著。经历生长季晚期干旱的白桦蒸腾量显著低于正常供水白桦,径向生长量、细根可溶性糖和淀粉含量与正常供水白桦差异不显著。白桦蒸腾量、每日蒸腾量及与环境因子相关性、蒸腾速率峰值与日变化、叶片水势均与供水条件表现出一致,即干旱抑制了白桦的水分利用和生长。白桦生长季早期生长与蒸腾耗水相关,而晚期生长与蒸腾耗水相关性不显著。细根非结构性碳水化合物含量在各分组中差异不显著。(3)根直径对白桦人工林根呼吸的影响显著(P<0.01),直径越小的根系具有越高的呼吸速率。降水量较高的草河口试验地白桦根系在排除测定时根温度影响后,直径<0.5mm和直径>5.0mm的根呼吸速率显著高于降水量较低的帽儿山试验地的根系(P<0.05)。草河口试验地和帽儿山试验地白桦直径<0.5mm根CO2释放速率值分别为107.38μmol·g-1·s-1、82.05μmol·g-1·s-1,直径>5.0mm 根 CO2 释放速率分别为 25.04μmol·g-1·s-1、11.14μmol·g-1·s-1。综合以上结果,本研究说明了校准试验的必要性,未经验证使用Granier系数可能会造成对植物蒸腾量的计算出现偏差。生长季早期干旱影响植物生长过程,植物通过气孔调节减少蒸腾失水并将碳更多地分配给地下部分。生长季晚期干旱对植物生长无显著影响,植物在忍受晚期干旱时可能优先将碳分配给生殖器官。根直径和土壤水分对林木根呼吸有显著影响。本研究对准确计算蒸腾量、了解植物在季节性干旱下的抗旱策略和准确估算根呼吸具有重要意义。