模拟增温对川西亚高山林线交错带绵穗柳生长、叶物候和叶性状的影响

采用开顶式生长室(open-top chamber, OTC)模拟增温的方法,研究了模拟增温对川西亚高 山林线交错带绵穗柳生长和叶性状的影响.结果表明：与对照样地相比,OTC内日平均气温(地上12 m)在植物生长季中增加2.9 ℃,而5 cm土壤温度仅增加0.4 ℃;温度升高使绵穗柳芽开放时间明显提前、落叶时间明显推迟,叶寿命延长;OTC内绵穗柳叶面积和侧枝生长速率明显加快,比叶面积明显增加,而叶氮浓度却显著下降;OTC内绵穗柳的气孔导度、净光合速率、光呼吸速率和暗呼吸速率总体上呈增加趋势.综上所述,绵穗柳适应增温效应的能力较强,在未来气候变化背景下,其分布的海拔高度有可能上升.     

冬凌草甲素对拟南芥种子萌发和幼苗生长的化感作用

以拟南芥为供试材料,研究了二萜化合物冬凌草甲素(oridonin)对拟南芥种子萌发、幼苗生长及生理特性的化感作用。结果表明:(1)各浓度冬凌草甲素处理均降低了拟南芥种子的发芽率、发芽势、发芽指数和种子活力指数;至最终萌发时间,120μmol/L冬凌草甲素处理的种子发芽率、发芽势和发芽指数、种子活力指数分别为对照的87.76%、70.37%、83.19%、27.72%,说明高浓度的冬凌草甲素对拟南芥种子发芽率、发芽势、发芽指数和种子活力指数均有显著抑制作用,且对种子活力指数的影响最为显著。(2)冬凌草甲素处理后培养拟南芥幼苗2周,60μmol/L冬凌草甲素处理的拟南芥根甚至出现侧根不生长的现象;120μmol/L冬凌草甲素处理的幼苗主根长度比对照组降低了79.05%,其鲜重、干重和相对含水量分别降为对照的58.41%、63.33%和93.91%。(3)不同浓度和时间的冬凌草甲素处理整体上显著促进了拟南芥幼苗体内渗透调节物质可溶性蛋白和脯氨酸的积累。研究发现,冬凌草甲素对拟南芥种子萌发及生长表现出不同程度的化感抑制作用,该抑制作用与冬凌草甲素的处理浓度及处理时间均密切相关;拟南芥幼苗能通过增加自身渗透调节物质积累在一定程度上缓解这种抑制作用。     

稀土元素镧和铈对冬凌草再生植株生长及次生代谢产物的影响

以冬凌草无菌苗为材料,在冬凌草再生植株时期,添加不同浓度的稀土元素镧和铈,用重量法测定其单株平均鲜重及干重,用高效液相法测定冬凌草甲素、乙素、迷迭香酸的含量,参考农作物、园艺作物种质评比的方法,根据冬凌草生产中各项指标的重要性,设置权重,计算加权后得到综合评分对其进行综合评价,探讨稀土元素镧、铈对冬凌草再生植株产量及次生代谢产物冬凌草甲素、乙素、迷迭香酸含量的影响。结果表明:空白对照组综合评分为62.99分,添加稀土元素铈的条件下,1μmol·L-1Ce Cl3·7H2O评分最高为87.96分,添加稀土元素镧的条件下,5μmol·L-1La Cl3·6H2O评分最高为74.44分,这表明Ce Cl3·7H2O对冬凌草再生植株生长及次生代谢产物积累的促进作用优于La Cl3·6H2O;适宜浓度的镧、铈能促进冬凌草再生植株的生长及次生代谢产物冬凌草甲素、冬凌草乙素、迷迭香酸的合成,而高浓度10μmol·L-1La Cl3·6H2O具有抑制的情况。该研究结果将对进一步研究稀土元素对冬凌草再生植株生长的促进作用机制奠定基础,为植物组织培养中如何科学合理地使用稀土元素提供理论依据。     

东祁连山灌丛凋落叶水浸提液对垂穗披碱草种子萌发和幼苗生长的影响

为了解灌丛凋落叶在灌草群落结构维持中可能存在的潜在化感作用,以东祁连山3种优势灌木和灌下优势草种垂穗披碱草(Elymus nutans)为供试材料,分析了不同浓度(0.01 g/L、0.025 g/L、0.05 g/L、0.075 g/L、0.1 g/L)的金露梅(Potentilla fruticosa)、川滇柳(Salix rehderiana)、头花杜鹃(Rhododendron capitatum)及灌间草本的凋落叶水浸提液,对垂穗披碱草种子萌发、幼苗形态和生理指标的影响。结果表明：(1)垂穗披碱草种子发芽率与发芽势在金露梅与川滇柳凋落叶浸提液处理下呈“低促高抑”的浓度效应,在灌间草本凋落叶浸提液处理时表现为先升后降,而头花杜鹃凋落叶浸提液处理时均下降,并在浓度超过0.075 g/L时种子不发芽。(2)灌丛凋落叶浸提液对垂穗披碱草幼苗根长与干重均表现出抑制作用,且随浓度增大而增强;金露梅、川滇柳与灌间草本凋落叶浸提液对垂穗披碱草幼苗苗高表现出“低促高抑”的浓度效应;而头花杜鹃凋落叶浸提液处理对垂穗披碱草幼苗鲜重与苗高均呈抑制作用。(3)垂穗披碱草幼苗CAT、SOD活性随着浸提液...     

唐古特大黄药材提取物对小麦和垂穗披碱草种子萌发和幼苗生长的影响

测定了唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.）药材水提液、蒽醌粗提液和多糖粗提液对小麦(Triticum aestivum Linn.)和垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：唐古特大黄药材水提液存在明显的化感作用,水提液在高浓度下对小麦种子萌发和芽长及垂穗披碱草种子萌发、根长和芽长均有明显的抑制作用,而在低浓度下对小麦的根长和芽长具有促进作用。蒽醌粗提液仅对垂穗披碱草幼苗生长有抑制作用,其作用随浓度的提高而增强。多糖处理液抑制了小麦、垂穗披碱草根的生长,同时高浓度的处理液延迟了垂穗披碱草种子发芽。     

银木凋落叶腐解过程对小白菜生长和抗性生理的影响

采用盆栽试验,研究了0(CK)、20(A1)、40(A2)和80(A3)g/盆不同量银木凋落叶在土壤中腐解不同时间(30、40、50、60、70 d)后对受体植物小白菜株高、叶面积、生物量及几种抗性生理指标的影响。同时设置补充试验,采用充分浸泡48 h并蒸煮4h,再风干后的银木凋落叶,各处理用叶量同上,观测分析蒸煮后的银木凋落叶在施入土壤后对土壤物理性质和受体植物的影响。结果表明:(1)在未蒸煮的试验中,凋落叶在施入土壤70 d内,显著抑制了小白菜的高生长、叶片伸展和生物量;在低凋落叶量、短时间处理下,小白菜叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性有所升高,但处理量增大或处理时间延长时,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性降低,70 d时过氧化氢酶活性随着处理量增大受到显著促进(RI>0);在低凋落叶量、短时间处理下,可溶性糖含量显著上升,随着处理时间的延长和处理量的增加,可溶性糖和可溶性蛋白的含量显著降低;银木凋落叶在土壤中的作用强度随分解时间延长呈先强后弱的变化趋势,高凋落叶量处理产生的效应比低凋落叶量处理快且强,对小白菜的综合抑制效应变化趋势为:A3>A2>A1;60 d后,各处理的某些指标(生物量、超氧化物歧化酶等)的效应明显减弱以及各处理之间效应差异缩小,可能是由于银木凋落叶在土壤中分解释放的有害次生代谢物质已明显减少;(2)在补充试验中,小白菜试验期内各处理间无明显形态差别,70 d时各处理生物量、形态指标之间无显著差异(P>0.05),表明在凋落叶施入量一定的范围内,土壤物理性质并不是影响小白菜生长的主要因素。综合各项指标可以看出,银木凋落叶在土壤腐解过程中可能对小白菜的生长和抗性生理产生了化感作用。     

美洲黑杨凋落叶分解初期对小白菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了美洲黑杨(Populus deltoides)凋落叶分解初期对受体植物小白菜(Brassica chinensis)生长和生理的影响。试验设置0、30、60和90 g/盆4个凋落叶施用水平(分别记作CK、L30、L60和L90)。同时,为检验凋落叶施入是否对土壤通气透水性产生明显影响进而影响受体植物的生长,用蒸煮后的凋落叶设置平行空白试验,即30、60、90 g/盆3个蒸著后的凋落叶处理(分别记作Z30、Z60和Z90)。将各处理的凋落叶分别与7 kg土壤混合,播种小白菜。在播种后50、80 d测定小白菜株高和生理指标。结果表明:1)高量(L90)凋落叶下小白菜的高生长和鲜重于50 d时被显著抑制,80 d时长势恢复正常;2)80 d时各处理净光合速率(Pn)与CK水平相当,色素含量略低于CK;3)50、80 d时,低(L30)、中(L60)量处理的超氧化物歧化酶(SOD)活性无明显变化,高量处理下SOD活性升高;4)各处理丙二醛(MDA)含量在50、80 d时与CK均无显著差异。总的来看,杨树各凋落叶量处理对小白菜的影响表现为:低、中量促进,高量抑制,而经蒸煮后的凋落叶处理间差异不显著。表明,低、中量杨树凋落叶在土壤中分解对小白菜生长及生理代谢的影响主要表现为促进作用,而施入高量凋落叶的初期,化感抑制作用明显。     

天竺桂凋落叶对凤仙花生长和光合特性的影响

采用盆栽实验,通过向土壤(每盆8kg)中添加0g·pot-1(CK)、20g·pot-1(L)、40g·pot-1(M)和80g·pot-1(H)天竺桂(Cinnamomum japonicum)凋落叶,模拟其自然分解对凤仙花(Impatiens balsamina)生长和光合特性的影响。结果显示:(1)添加天竺桂凋落叶M和H处理下,凤仙花生物量和地径均显著降低,而株高无明显变化;其叶绿素含量受到显著抑制,净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)显著低于CK,而气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)3个气体交换参数显著高于CK。(2)Pn-PAR曲线和Pn-Ci曲线拟合表明,凤仙花在光饱和以及CO2饱和状态下的最大净光合速率(Pn max)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、RuBP羧化效率(CE)和光呼吸速率(Rp)均随添加天竺桂凋落叶处理量的增加而呈下降趋势。(3)添加天竺桂凋落叶36d和67d时对凤仙花生长影响不明显,而处理58d时有明显抑制作用。研究表明,在模拟天竺桂凋落叶自然分解的土壤环境中,凤仙花的光合色素含量降低,抑制了其光合能力,对环境适应能力降低,导致凤仙花的生长受到抑制。     

蓝桉凋落叶分解对菠菜生长及光合特性的影响

通过盆栽试验,模拟蓝桉(Eucalyptus globulus)凋落叶在土壤中分解对受体植物菠菜(Spinacia oleracea)生长及光合特性的影响,设置L30(30 g/盆)、L60(60 g/盆)、L90(90 g/盆)和L120(120 g/盆)4个凋落叶施用水平,对照(CK)不加凋落叶。结果表明:(1)在分解30 d时,低量的凋落叶(L30)未抑制菠菜生物量的积累,而中量和高量处理(L60、L90和L120)下其生物量显著降低(P0.05);在凋落叶分解50 d后,蓝桉凋落叶的化感抑制效应已经减弱,仅L120仍然抑制菠菜生物量的积累;(2)一定量的凋落叶(L30和L60)对菠菜叶绿素的合成有促进作用,而凋落叶超过一定量时(L120)转为抑制作用,在凋落叶分解28 d时相对不明显,40 d后逐渐显现;(3)经凋落叶处理的菠菜叶片胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)均显著高于对照(CK)(P0.05),而净光合速率(Pn)在L30处理下最高,L60和L90处理与CK差异不显著,仅L120处理显著低于CK(P0.05);(4)光响应与CO2响应曲线的特征参数表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(Lsp)、光补偿点(Lcp)、暗呼吸速率(Rd)、Ru BP表观羧化效率(CE)和光呼吸速率(Rp)在L30处理下高于CK,其余凋落叶处理均低于CK,而CO2饱和点(Csp)、CO2补偿点(Ccp)随凋落叶量的增加而升高。综合各指标可见,少量的蓝桉凋落叶分解(L30)可通过增加叶绿素含量,提高对光和CO2的利用能力促进菠菜的光合作用,进而促进其生长,而凋落叶超过一定量时(L90—L120)则起到相反的作用。     

核桃凋落叶分解对萝卜生长和生理的影响

为考察核桃(Juglans regia L.)与冬性作物复合种植模式中凋落叶分解对作物生长的影响,该试验采用盆栽法,以冬性作物萝卜(Raphanus sativus L.)为受体,种入混有0、60、120和180g/pot核桃凋落叶的土壤中,并在萝卜生长过程中测定其形态、生理及生殖相关指标。结果表明:(1)萝卜地上部分的生长在凋落叶分解初期受到显著抑制,而在后期得到明显恢复。(2)在核桃凋落叶分解的影响下萝卜出现了明显的胁迫响应,特别是在分解初期和较高凋落叶量(120、180g/pot)处理下,光合色素含量受到明显抑制,叶片内活性氧含量增加,并在一定程度上受到渗透胁迫。(3)在测定时期内,萝卜叶片内MDA含量并未显著增加,即萝卜可通过自身调节抵御胁迫造成的危害。(4)萝卜在较高凋落叶剂量处理下,产出的种子颜色较深,且在180g/pot处理下产出的种子萌发率较低,种子质量受到明显影响。研究认为,土壤中核桃凋落叶分解初期能对萝卜造成化感胁迫,但长久来看不会降低萝卜产量;将两者复合种植时,可保留地面凋落叶,且最好在叶片分解一段时间后种植作物。     

Short-term responses of phenology, shoot growth and leaf traits of four alpine shrubs in a timberline ecotone to simulated global warming, Eastern Tibetan Plateau, China

The short-term effects of artificial warming on phenology, growth and leaf traits were investigated in four alpine shrubs using the open-top chamber (OTC) method in a timberline ecotone (3240 m a.s.l.) on the Eastern Tibetan Plateau. The OTC enhanced the mean air temperature by 2.9°C throughout the growing season. In contrast, only a slight difference (0.4°C) in the mean soil temperature was observed in the OTC compared with the control plots (CP). Spiraea mongolica , Potentilla fruticosa , Conicera hispida (deciduous shrubs) and Daphne retusa (evergreen shrub) showed earlier bud break, flowering and fruit coloring as well as longer flower longevity in the OTC than in the CP. All deciduous shrubs in the OTC had a longer leaf lifespan. Daphne retusa had higher leaf survival rates in the OTC. No significant differences in the total number of flowers and fruits were noticed for most species between the two treatments. Warming stimulated the shoot and leaf growth for most species. The specific leaf area tended to increase for many species in the OTC. However, the leaf nitrogen concentration tended to decrease in P. fruticosa and S. mongolica. The results obtained in the present study indicate that warming conditions can have strong impacts on alpine shrubs in a timberline ecotone.     

川西高山林线交错带凋落叶分解速率与初始质量的关系

对我国川西高山林线交错带14种代表性植物凋落叶分解速率与初始质量的关系进行研究.结果表明: 高山林线交错带植物凋落叶分解速率（k）为0.16～1.70,乔木和苔藓凋落叶分解较慢,灌木凋落叶次之,草本凋落叶分解最快.凋落叶分解速率与N、木质素、酚类物质、C/N、C/P、木质素/N均具有显著的线性回归关系.通径分析得出,木质素/N和半纤维素含量可以解释k变异的78.4%,其中木质素/N可以解释k变异的69.5%,木质素/N对k的直接通径系数为-0.913.主成分分析表明,第1排序轴k、分解时间（t）的贡献率达99.2%,木质素/N、木质素含量、C/N、C/P与第1排序轴呈显著正相关,其中木质素/N与第1排序轴的相关关系最强(r=0.923).木质素/N是影响川西高山林线交错带植物凋落叶分解速率的关键质量指标,且凋落叶初始木质素/N越高,分解速率越低.     

高山林线土壤微生物群落结构对模拟增温的响应

研究土壤微生物群落结构对模拟增温的响应,对预测全球气候变化背景下土壤碳氮磷循环具有重要意义.采用开顶式生长室(OTC)模拟增温,研究了土壤有机质层和矿质土壤层真菌(F)、细菌(B)、革兰氏阳性菌(G⁺)和革兰氏阴性菌(G^-)PLFAs微生物量,以及真菌/细菌(F/B)和革兰氏阴性菌/革兰氏阳性菌(G^-/G⁺)比值对模拟增温的响应.结果表明: OTC模拟增温使空气温度增加0.87 ℃,土壤有机质层温度增加0.5 ℃,矿质土壤层温度增加0.23 ℃.土壤有机质层微生物群落组成比矿质土壤层对模拟增温的响应更敏感.细菌比真菌对模拟增温的响应更加敏感,模拟增温显著影响了土壤有机质层的F/B和G^-/G⁺比值,对矿质土壤层的所有PLFAs含量或比值均没有显著影响.微生物的PLFAs含量及真菌/细菌和G^-/G⁺比值总体呈现非生长季低于生长季前期和生长季后期.冗余分析表明,土壤中的碳含量(可溶性有机碳DOC 12.1%、凋落物可溶性碳DC 9.5%和全碳TC 3%)是微生物群落结构的决定性因素,可溶性组分(DOC和DC)对微生物群落结构的影响大于全量养分(全碳和总氮).     

川西亚高山采伐迹地草坡群落对模拟增温的短期响应

采用开顶式生长室(open-top chamber, OTC),研究了川西亚高山采伐迹地草坡群落物候、群落结构和地上生物量对模拟增温的初期响应.生长季中OTC内日平均气温较对照(CK)增加2.2 ℃,5 cm土壤温度增加0.8 ℃.和CK相比,建群种牛尾蒿和糙野青茅萌动期、花蕾期和花期均显著提前,而枯黄期显著推迟.群落各种群高度、密度和重要值增加、减少或无影响,生物多样性指数有所下降,群落结构发生一定变化.OTC内糙野青茅和牛尾蒿地上生物量较CK分别增加46.3%和42.0%.中华羊茅和其它草类植物地上生物量有所下降,但差异不显著.地上总生物量增加34.0%.     

温度升高对林线交错带西川韭与草玉梅生殖物候与生长的影响

采用开顶式同化箱(open-top chamber, OTC),研究了川西亚高山林线交错带2种草本植物西川韭（Alllium xichuanense）与草玉梅(Anemone rivularis)生殖物候与生长对模拟增温的短期响应。结果表明：温度升高使西川韭与草玉梅的始花时间、最大开花日和抽茎时间均明显提前;同时,增温延长了2物种的花期,提高了二者的开花率;增温促进了草玉梅的果物候;增温加快了西川韭与草玉梅的生长,而对生长末期株高和各器官生物量却无显著影响。反映了西川韭与草玉梅生殖物候与生长对实验增温的响应具有较强可塑性,在未来气候变暖的情况下,能够较强地适应变暖环境。     

川西亚高山林线过渡带及邻近植被土壤性质

研究了川西亚高山林线过渡带及邻近植被上缘流石滩草甸与下缘冷杉林残积母质土壤物理、化学和生物学特性.结果表明:从流石滩草甸→林线过渡带→冷杉林,土层逐渐增厚,表层土壤(0～30 cm)粉粒、粘粒、物理性粘粒含量、团聚度、结构系数和自然含水量逐渐增高,砂粒含量逐渐降低,阳离子交换量(CEC)、交换性盐基含量、盐基饱和度以及水解性酸含量逐渐增高,pH值逐渐降低,有机质及养分库全P、全K、有效N、有效P和速效K含量逐渐增高,土壤物理结构和化学性质逐步有所改善,但亚高山林线过渡带区域残积母质土壤成土过程缓慢.林线过渡带表层土壤细菌、真菌、放线菌及微生物总量,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、多酚氧化酶及过氧化氢酶活性高于邻近植被上缘流石滩草甸与下缘冷杉林,体现了作为生态交错带,林线过渡带比邻近植被土壤具有相对较强的生物学活性.     

青藏高原东缘林线交错带糙皮桦幼苗光合特性对模拟增温的短期响应

采用开顶式生长室(OTC)模拟增温对植被影响的研究方法, 研究了青藏高原东缘林线交错带糙皮桦(Betula utilis)光合特性对模拟增温的响应。结果表明: 与对照样地相比, OTC内日平均气温(1.2 m)在植物生长季中增加2.9 ℃, 5 cm土壤温度增加0.4 ℃。增温使糙皮桦幼苗叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)分别增加17.4%、21.4%和33.9%, 但对糙皮桦幼苗叶片的水分利用率(WUE)却没有明显影响, 而对糙皮桦的叶氮浓度却表现为显著的负效应。同时, 增温能显著增加糙皮桦幼苗的最大同化速率(P_nmax) (+19.6%)、暗呼吸速率(R_d) (+14.3%)、表观量子效率(AQY) (+7.9%), 但对其光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)却没有明显的影响。此外, 增温使糙皮桦幼苗叶片的最大羧化速率(V_cmax)和电子传递速率(J)分别增加了12.3%和11.7%, 而磷酸丙糖利用率(TPU)和CO₂补偿点(CCP)对增温却并不敏感。该研究表明, 模拟增温对林线糙皮桦光合生理总体上表现为正效应, 这有可能帮助该物种对未来气候变化更快更好地适应。     

川西亚高山林线交错带植被凋落物量及养分归还动态

从2006—2008年,研究了川西亚高山林线交错带群落凋落物产量及N、P、K、Ca和Mg主要养分归还动态。结果表明:林线交错带植被凋落物年产量为389.83kg.hm-2.a-1,5种主要养分年归还量总量为15.82kg.hm-2.a-1,归还量排序为Ca>N>K>Mg>P。其中,叶、枝和其他混合杂物分别占凋落物总量的72.2%、17.9%和9.9%,占养分归还总量的87.4%、7.0%和5.6%。凋落物各组分及养分归还月动态均呈单峰曲线型变化,叶高峰期在9月,而枝、杂物则在10月。凋落物养分含量季节动态因不同凋落物组分和养分元素而异。叶凋落物中N、P、K和Mg含量在生长高峰的6、7月较高,而Ca含量较低;枝凋落物各元素含量总体上月变化不显著,其他混合杂物各元素含量6与10月相对较高,其余各月则无显著差异。     

川西林线交错带岷江冷杉幼苗异龄叶形态对长期模拟增温的响应

全球气候变暖对高纬度、高海拔地区的植物形态产生强烈影响。川西林线交错带是青藏高原东部高寒生态系统的重要组成部分,对全球变化极度敏感。以川西林线交错带岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗异龄叶为对象,采用原位开顶式生长室(Open-top chamber,OTCs)模拟增温,研究了长期模拟增温下岷江冷杉幼苗异龄叶片叶长、叶厚等叶形态的响应,采用表型可塑性指数和变异系数对叶形态的可塑性进行分析。结果表明:增温限制岷江冷杉幼苗叶片的增长、增宽和叶面积、体积的扩大,使叶长、叶宽、叶面积、叶体积分别较对照减小12.77%、11.86%、17.76%、11.49%;增温促进叶片厚度的增加,较对照增加7.27%;除叶长宽比外,增温对其余叶形态均产生显著影响(P0.05)。叶形态对模拟增温的响应具有显著的年龄差异(P0.05)。温度、叶龄的交互效应对叶长和叶面积影响显著(P0.05),对叶宽和叶厚影响不显著(P0.05)。两种表型可塑性分析结果表明,除1 a叶叶长外,增温不同程度增大各叶形态可塑性。长期增温使冷杉幼苗叶片有旱生倾向且形态值更发散。研究提供了岷江冷杉幼苗叶片对长期增温的差异性响应证据,为评估青藏高原东缘优势植物对响应气候变暖提供了基础数据和理论参考。     

阈值温度和积温对川西高原林线岷江冷杉径向生长的影响

高山林线的形成机理一直是高山生态学讨论的一个焦点问题,其中林线树木生长的阈值温度一直是研究热点。利用川西高原九寨沟弓杠岭林线岷江冷杉(Abies faxoniana)树木径向生长数据,通过树轮宽度-气候因子关系分析,探讨阈值温度和积温对林线岷江冷杉径向生长的影响。结果表明:林线岷江冷杉径向生长主要受到温度限制,其中林线岷江冷杉径向生长与当年生长季(7、8和9月)、冬季(12、1和2)及上一年9、10月温度显著正相关(P0.05),但与降水的相关性较弱。林线岷江冷杉径向生长与不同起始温度的初日负相关,与不同起始温度的终日正相关,且与9.5℃阈值温度的初日负相关最强(P0.05),与6.5℃阈值温度的终日正相关最强(P0.05)。林线岷江冷杉径向生长还与7—9.5℃的积温及9.5℃持续天数显著正相关(P0.05),说明7—9.5℃可能是形成层活动的阈值温度,尤其7℃可能是林线岷江冷杉生长的起始温度。林线岷江冷杉生长期从4月中旬开始到10月初结束,随着1980年后温度的显著升高,生长期活动积温开始增加,生长期初日提前(4.6d/10a,r~2=0.19,P=0.01),生长期终日延后(1.8 d/10a),使得生长期延长(6.4 d/10a),进而对林线岷江冷杉径向生长有显著的促进作用。未来气候变暖可能会使川西林线树木生长增加,林线可能会上移。