不同土壤基質(zhì)下水分脅迫對刺槐幼苗生理生態(tài)特征的影響.pdf

1、目前由于全球氣候變化的影響，導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)破壞，生態(tài)功能退化日益嚴(yán)重，恢復(fù)日益受損和退化的生態(tài)系統(tǒng)成為國際社會廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)問題。植物通過各種不同的生理生態(tài)特征適應(yīng)日益變化的環(huán)境，進(jìn)行植物與環(huán)境之間相互關(guān)系及基本機(jī)制的研究成為現(xiàn)代植物生理生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容。 本研究選用刺槐（Robinia pseudoacacia L．）這種魯中山區(qū)典型植被恢復(fù)物種，在房干實(shí)驗(yàn)基地，采用現(xiàn)代生理生態(tài)學(xué)分析方法和測量手段，研究在兩種不同土壤基

2、質(zhì)下水分脅迫對其生理生態(tài)特征的影響，目的在于模擬未來可能出現(xiàn)的干旱環(huán)境下，待恢復(fù)山區(qū)和恢復(fù)區(qū)上刺槐林的適應(yīng)機(jī)制，對于深入探討刺槐作為魯中山區(qū)恢復(fù)優(yōu)勢樹種的可能性提供科學(xué)依據(jù)，并能指導(dǎo)合理撫育和管理不同恢復(fù)階段山區(qū)樹種以達(dá)到避災(zāi)減災(zāi)和增加成效的目的。 通過控制實(shí)驗(yàn)?zāi)M植被恢復(fù)前后變化了的土壤基質(zhì)，每個(gè)基質(zhì)下設(shè)置四個(gè)水分梯度，研究一年生刺槐幼苗形態(tài)結(jié)構(gòu)、光合熒光、水分利用、生物量積累及其．分配等生理生態(tài)特征對不同土壤基質(zhì)及水分脅迫的

3、響應(yīng)機(jī)制。結(jié)果表明： 同一基質(zhì)下，隨干旱脅迫程度的增強(qiáng)，株高、基徑、總?cè)~面積、總?cè)~數(shù)、冠幅和葉面積指數(shù)等形態(tài)指標(biāo)均逐漸降低；以葉面積和葉干重為代表的葉大小明顯受到限制，葉片伸展性、葉長/葉柄長、最大寬度分割也存在顯著差異；葉片相對含水量逐漸減少的同時(shí)，凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度逐漸減少，光能利用效率降低，同時(shí)電子傳遞速率受到明顯抑制，有效量子產(chǎn)量逐漸降低，光化學(xué)淬滅和非光化學(xué)淬滅系數(shù)均顯著降低，光系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制減弱，造成光抑

4、制程度的加??；相同時(shí)間失水率的不同說明嚴(yán)重脅迫下的葉片持水力普遍大于正常供水下的持水力；土壤水分含量的減少降低了各器官的生物量積累，同時(shí)影響生物量的分配方式，根生物量比增加，而葉生物量比降低，光合產(chǎn)物向地下部分尤其是側(cè)根遷移，比葉面積逐漸降低。 不同基質(zhì)間，充分供水時(shí)，養(yǎng)分對于刺槐幼苗生長的制約作用大于水分的影響，腐殖性棕壤基質(zhì)上幼苗的高度、總?cè)~面積等形態(tài)特征，凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等光合特征和生物量積累特征高于粗骨性棕

5、壤基質(zhì)下的幼苗；而在嚴(yán)重水分脅迫下，水分的供應(yīng)嚴(yán)重不足，此時(shí)水分是影響植株生長的主要因素，由于粗骨性棕壤的保水能力要高于腐殖性棕壤，因此粗骨性棕壤基質(zhì)的葉數(shù)，冠幅等指標(biāo)開始高于腐殖性棕壤基質(zhì)的相應(yīng)部分，而粗骨土的凈光合速率，蒸騰速率，氣孔導(dǎo)度等光合特征也高于腐殖土基質(zhì)的。兩基質(zhì)間葉形態(tài)特征也有不同，腐殖土基質(zhì)的葉片大于粗骨土基質(zhì)中的葉片，葉片伸展性也產(chǎn)生了差異；腐殖土基質(zhì)下的葉綠素含量均高于粗骨土基質(zhì)的，而葉綠素a/b則低于粗骨土的；粗