不同溫度下油松幼苗生理形態(tài)的響應(yīng)

高林芝

摘 要：在全球氣候變暖的大形勢下，溫度是影響植物生長的重要因素之一。通過相關(guān)研究，了解了油松幼苗生理形態(tài)對溫度的響應(yīng)，為研究華北油松林油松種群的空間格局、油松生長性狀的早期選擇、環(huán)境對油松育苗的影響提供了必要的依據(jù)。這項研究是利用人工氣候箱完成了3種不同溫度下的處理工作，并探究了油松幼苗的形態(tài)響應(yīng)。

關(guān)鍵詞：油松；溫度；形態(tài)響應(yīng)；葉綠素

中圖分類號：S791.254 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.114

油松是我國特有的樹種，主要分布在暖溫帶落葉闊葉林區(qū)，是我國北方地區(qū)分布最廣的針葉樹種。油松作為主要的造林樹種，其耐干旱、瘠薄，有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性，同時，有很好的保持水土、涵養(yǎng)水源和改良土壤的作用，已經(jīng)成為了黃土高原植被的重要組成部分?，F(xiàn)存的多為人工油松林，保存完好的天然林比較少。目前，對人工油松林的研究主要包括林分生長過程、冠層特性、天然林和人工林在群落特征、多樣性方面的差異等內(nèi)容。

這項研究以一年生油松幼苗為研究對象，設(shè)置了3個不同溫度梯度測量油松幼苗的生理形態(tài)指標(biāo)，主要包括幼苗的葉生物量、莖生物量、莖生物量比、葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量和總?cè)~綠素含量等內(nèi)容，以期了解油松幼苗生理形態(tài)對溫度的響應(yīng)。

1 試驗設(shè)計和研究方法

1.1 試驗材料

2010年春于山西省種子站購買了油松種子，溫水浸種24 h，使種子脫離休眠狀態(tài)后稱重（百粒種子克數(shù)），播三育苗盤，每盤播種100粒，育苗盤的培養(yǎng)基質(zhì)采用的是泥炭土與蛭石的混合物，其中，泥炭土與蛭石的體積比為50∶50，每日澆水1次，發(fā)芽期為7～15 d。幼苗生長2周后，將長勢一致的幼苗用鑷子小心移植到蔬菜苗盤中，培養(yǎng)基質(zhì)同上，隨后緩苗1周。育苗期和試驗期均在試驗室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗設(shè)計

試驗開始前，先準(zhǔn)備幼苗、人工氣候箱等試驗材料和設(shè)備，而試驗中所用的幼苗都是通過種子發(fā)芽獲得的。在試驗過程中，使用3個光照培養(yǎng)箱，并設(shè)置3個溫度作相關(guān)處理，晝夜溫度分別為20 ℃/10 ℃、28 ℃/18 ℃、24 ℃/14 ℃。每個溫度下放置油松幼苗5株，共15株，而且幼苗隨機(jī)擺放并編號。另外，培養(yǎng)箱可分為2層或3層，在擺放幼苗時，要盡量保證每層都能受到足夠的光照。在處理期間，每日視基質(zhì)的濕潤程度用噴壺澆1次水，無需施肥，處理時間為30 d。

2 結(jié)果與分析

2.1 對油松幼苗葉生物量的影響

在晝24 ℃/夜14 ℃的溫度下，油松幼苗葉生物量明顯優(yōu)于晝20 ℃/夜10 ℃溫度下的油松幼苗葉生物量，但是，油松幼苗葉生物量并不會隨著溫度的升高而繼續(xù)上升。在晝28 ℃/夜18 ℃的溫度下，油松幼苗葉的生物量會下降，但差異并不顯著。統(tǒng)計檢驗結(jié)果可知，在晝20 ℃/夜10 ℃的溫度下和高溫處理環(huán)境中，油松幼苗葉生物量的差距不大。晝24 ℃/夜14 ℃溫度下的油松幼苗葉生物量比晝20 ℃/夜10 ℃溫度下油松幼苗葉生物量高89%.這說明，晝24 ℃/夜14 ℃的環(huán)境更利于葉的生長。

2.2 對油松幼苗莖生物量的影響

在不同溫度下，油松幼苗莖生物量差異顯著。經(jīng)過多重比較分析可知，在晝24 ℃/夜14 ℃的溫度下，油松幼苗莖生物量要大于晝20 ℃/夜10 ℃和晝28 ℃/夜18 ℃處理下的幼苗莖生物量；晝24 ℃/夜14 ℃溫度下的幼苗莖生物量與晝20 ℃/夜10 ℃溫度下的幼苗莖生物量相比，差異顯著。

2.3 對油松幼苗莖生物量比的影響

隨著溫度的變化，油松幼苗的莖生物量比整體呈現(xiàn)出很小的變化，差異并不顯著。經(jīng)過多重比較分析后可以知道，晝24 ℃/夜14 ℃溫度下油松幼苗的莖生物量比與晝20 ℃/夜10 ℃和晝28 ℃/夜18 ℃溫度下的莖生物量比相比，分別高出了26%和11%.

2.4 對油松幼苗總?cè)~綠素含量的影響

不同溫度下，油松幼苗的總?cè)~綠素含量差異顯著。經(jīng)過多重比較分析可知，晝24 ℃/夜14 ℃下的油松幼苗總?cè)~綠素含量與晝28 ℃/夜18 ℃下的油松幼苗的總?cè)~綠素含量相比，其差異顯著，并且高出36%.這說明，晝24 ℃/夜14 ℃的環(huán)境有利于油松幼苗總?cè)~綠素數(shù)量的合成。

3 結(jié)論

溫度是影響生物群落生長分布的主要因素——溫度變低會引發(fā)植物凍害，溫度變高又會給植物帶來生理形態(tài)方面的變化，并改變生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部不同種群的競爭力。由此可見，溫度是影響植物生存生長的重要因素。通過研究黃土丘陵區(qū)油松人工林內(nèi)空氣溫度和土壤溫度的變化，結(jié)果表明，白天，林內(nèi)氣溫低于林外，夜間，林內(nèi)氣溫高于林外；晴天，林內(nèi)外氣溫差異比較大，陰天則比較??；生長季，林內(nèi)平均氣溫高于林外，其最大差值出現(xiàn)在6月，最小差值出現(xiàn)在10月。由此可知，林內(nèi)氣溫梯度變化明顯，隨著溫度的升高，油松生長也會發(fā)生變化。

另外，油松高生長過程可劃分為4個時期，即頂芽萌動期（4月）、高生長速生期（5月—6月初）、高生長緩慢期（6月）和頂芽形成期（7—10月）。其中，高生長高峰出現(xiàn)在每年5月，最高峰一般在10—15日這5 d中。胸徑生長過程可劃分為5個時期，即初生長期（4月）、速生期（5月）、持續(xù)生長期（6月、7月）、二次生長期（8月、9月）和漸止生長期（10月）。其中，5月、8月和9月這3個月胸徑生長量占全年生長量的50%以上。觀察不同溫度下油松幼苗的形態(tài)指標(biāo)，結(jié)果顯示，在晝24 ℃/夜14 ℃溫度下的葉生物量、莖生物量、莖生物量比重、葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量和葉綠素總量均高于在晝20 ℃/夜10 ℃和晝28 ℃/夜18 ℃溫度下各元素的含量。這說明，油松喜在晝24 ℃/夜14 ℃的溫度下生長，溫度升高不利于油松生長。

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〔編輯：白潔〕