模拟气候变暖对东北兴安落叶松径向生长的影响

2004年在带岭、孙吴、松岭和塔河构成的纬度梯度上分别选取幼龄兴安落叶松(Larix gmelinii),将其统一移栽到纬度较低的帽儿山地区,以模拟温度升高对兴安落叶松径向生长的影响。在2013年生长季(6—9月)分别在4个纬度移栽原地和移栽地(帽儿山)的树木主干和小枝上取样,主干用微生长锥钻取样芯,小枝直接截取一段,主干和小枝的样品用石蜡切片法得到扩大细胞和成熟细胞的大小及数量的动态变化。结果表明:温度升高导致兴安落叶松主干扩大细胞大小和数量均增加,但是主干径向生长与温度升高不呈正比。生长季前期(6月),带岭小枝成熟细胞数量明显高于其他两组,但在8月晚材细胞数量偏少,表明其还在继续生长。生长季后期(8月),松岭兴安落叶松小枝扩大细胞平均大小为5μm,分化数为4个,而松岭移栽到帽儿山后扩大细胞平均大小为9.9μm,分化数为7个,增长了近1倍。松岭成熟细胞大小较其他两地偏大,可能与其水分状况有关。温度升高不能直接改变植物生长周期一类由基因控制的生理特性,但是对树木不同构件的影响力是不同的,小枝受到的影响要大于主干。当全球变暖尤其是伴随降水量减少时,将减少兴安落叶松径向生长,包括管胞直径、数量和生长周期。通过纬度变化模拟气候变暖,深入分析不同构件树木生长对气候变化的响应,为预测气候变化对兴安落叶松生长及分布的影响提供依据。

黄土高原多年生草本根部年轮特征

多年生草本年轮资料是反映草本物种生长状态的重要指标,已被应用于草本物种年际生长动态特征、生活史策略及气候响应敏感性研究当中,然而这方面研究在黄土高原还未引起足够的重视。在黄土高原不同地点采集了16种多年生草本物种的根部年轮样品,通过根部解剖结构识别年轮结构,并分析了这些物种的年轮宽度和导管大小随年龄的变化趋势特征。研究结果表明调查样品中共有14个草本物种(87.5%)具有清晰可识别的年轮结构,平均年龄为7年左右;草本年轮宽度随年龄均有不断减小的趋势,这主要是由于随年龄不断增强的水分胁迫导致的。自然草本物种导管直径(导水能力)随年龄有不断变大的趋势,生长具有可持续性;人工草本物种导水能力随年龄有不断减弱趋势,生长趋于衰退;而分布于黄土高原北缘至半荒漠地区的二色补血草导水能力则随年龄有先上升后下降的趋势,表现出输水效率和安全的权衡策略。本研究阐述了黄土高原多年生草本的年轮学价值和对胁迫生境条件下的生活史策略,能为黄土高原草地植被的生态恢复提供科学依据。