模拟干旱与变暖对兴安落叶松径向生长的影响

【摘要】：本文以兴安落叶松(Larix gmelinii)为研究对象,针对全球气候变化的两个主要方面(即降水减少和温度升高),采用野外模拟实验,来研究气候变化对兴安落叶松径向生长的影响。在模拟降水减少的实验中,采用以帽儿山的人工兴安落叶松林为实验对象,通过在野外对降水的不同程度截流,模拟兴安落叶松的干旱环境,通过对年轮宽度、管胞及形成层的观察,来研究干旱对兴安落叶松径向生长的影响。在模拟气候变暖的实验中,以不同纬度地区的兴安落叶松为研究对象,将其统一移栽到纬度较低的地区,模拟兴安落叶松的生活环境温度不同程度的提高,通过年轮宽度、管胞、形成层及小枝的变化,来研究气候变暖对兴安落叶松径向生长的影响。具体研究结果如下：(1)模拟降水减少实验在帽儿山地区,生长季温度与兴安落叶松径向生长显著正相关,降水在生长季后期为负相关。大树芯成熟管胞测定表明,3块样地综合而言,除雪组成熟管胞数量最多,其次是对照组,50%减雨组和100%减雨组成熟管胞数量最少；管胞径向长度在各个处理组之间差异不显著。但是,在3块样地中,成熟管胞数量和径向长度在相同处理间测定结果有差别,样地1的100%减雨组、50%减雨组、除雪组和对照组中成熟管胞数量随土壤湿度增加而增加,径向管胞长度差异不明显；样地2的除雪组中成熟管胞径向长度显著小于其他3个实验组,而50%减雨组、100%减雨组和对照组的成熟管胞径向长度和数量均差异不显著；样地3中4个实验组的成熟管胞数量均差异不显著,成熟管胞径向长度100%减雨组略小于其他3个实验组,这与样地3遮阴较大、土壤湿度较高有关。石蜡切片的形成层扩大细胞分析显示：在减雨处理的初期(6月份),样地3在扩大细胞的数量上,随着不同处理间土壤湿度的减小而减少。在减雨处理的后期(8月份),样地1扩大细胞的数量随着不同处理间土壤湿度的减小而减少。上述结果表明降水减少会对兴安落叶松径向生长产生影响,其影响程度取决于微环境条件的差异,且不同时期降水减少的影响也有差异。(2)模拟温度升高实验纬度偏高的松岭在8月时,分化的扩大细胞平均大小为5μm,分化数量为4,而移栽地在8月时分化的扩大细胞平均大小为9.9μm,分化数量为7,增长了近1倍。这表明温度升高导致兴安落叶松径向生长细胞的数量和大小均有增加,温度升高在一定程度上有利于树木的径向生长,但是温度增量与生长量不呈正比,不是温度增加越多,径向生长量也增加越多。此外,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。模拟温度升高对树干不同位置的影响力也不同,主干受到的影响要大于小枝。当温度升高降水量减少时,直接减少径向生长,包括管胞直径、数量和生长周期。 【关键词】：兴安落叶松 降水减少 气候变暖 年轮 形成层
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S791.222
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状及存在问题10-12
• 1.2.1 干旱对树木径向生长的影响10-11
• 1.2.2 气候变暖对树木径向生长的影响11-12
• 1.3 本研究的意义和目的12-13
• 2 研究区概况和方法13-17
• 2.1 研究地自然概况13-14
• 2.1.1 干旱实验地概况13-14
• 2.1.2 变暖实验地概况14
• 2.2 研究方法14-17
• 2.2.1 样品采集与处理14-15
• 2.2.2 数据处理15-17
• 3 模拟干旱对兴安落叶松径向生长的影响17-25
• 3.1 径向生长的主要影响因素17-18
• 3.2 降水减少对成熟管胞数量与径向长度的影响18-20
• 3.3 降水减少对形成层扩大细胞的影响20-23
• 3.4 本章小结23-25
• 4 模拟变暖对兴安落叶松径向生长的影响25-34
• 4.1 模拟变暖对兴安落叶松年轮宽度的影响25-26
• 4.2 模拟变暖对主干树芯形成层扩大细胞的影响26-29
• 4.2.1 移栽后生长芯扩大细胞比较26-27
• 4.2.2 移栽原地生长芯扩大细胞比较27-29
• 4.3 模拟变暖对小枝径向生长的影响29-32
• 4.3.1 移栽地小枝径向生长细胞比较29-30
• 4.3.2 移栽原地小枝径向细胞比较30-32
• 4.4 本章小结32-34
• 5 结论与展望34-36
• 5.1 结论34
• 5.2 建议与展望34-36
• 参考文献36-44
• 附录44-45
• 攻读学位期间发表的学术论文45-46
• 致谢46-47

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