关键词:
全球变暖
梭梭(Haloxylon ammodendron)
光合作用
水分利用效率
蒸腾速率
摘要:
随着全球变暖,气温持续升高,极端干旱气候水文事件频发,对全球(特别是干旱荒漠)地区生态系统造成不利影响。梭梭(Haloxylon ammodendron)具有极强的耐干旱高温的能力,在中国西北荒漠地区被广泛种植。探究不同林龄(5、10、20、30、40 a)梭梭光合生理和水分生理特征在极端高温下的适应策略,有助于预测梭梭未来在全球变暖(极端高温)条件下的生存境况。利用LI-6800F光合-荧光全自动测量系统测量梭梭温度光合响应曲线,依据IPCC发布的增温幅度,设置了25、27.5、30、32.5、35、37.5、40℃梯度模拟升温变化,分析不同林龄梭梭气体交换差异,利用1515D压力室仪器测量不同林龄梭梭同化枝水势。结果表明:(1)不同林龄梭梭同化枝水势有显著性差异,5~30 a梭梭水势随林龄增加而升高,40 a梭梭降低且略大于20 a梭梭。(2)随着温度升高,不同林龄梭梭光合特性有明显差异,5 a梭梭由于受到水分胁迫最严重,净光合速率(P_(n))最小,10 a梭梭P_(n)呈线性增加,20、30、40 a梭梭P_(n)较高且随温度升高波动较小。不同林龄梭梭在极端高温(35~40℃)P_(n)持续升高(10 a)、保持稳定(20、30 a)或下降(5、40 a)。(3)不同林龄梭梭水分生理特征也有较大差异,特别在极端高温时的差异性与植物生存发展有紧密联系。中龄(20 a)幼龄梭梭(5、10 a)采取的水分利用策略较为保守,在极端高温时,气孔导度(G_(s))、水分利用效率(WUE)、蒸腾速率(Tr)波动较小,且保持着较高的P_(n),对极端高温环境抗逆性强;老龄梭梭(30、40 a)则采取较为激进的水分利用策略,在极端高温时仍然不断提高Tr致使WUE不断降低,虽然能保持较高的P_(n),但是也可能导致树木生长受限,长此以往也可能导致树木的死亡。不同林龄梭梭在极端高温下的气体交换特征有着较大差异,对极端高温有着不同的适应策略,尤其老龄(30、40 a)梭梭的采取适应策略较为激进,未来在全球变化(特别在极端高温)情况下要重点监测老龄(30、40 a)梭梭种群。