Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 黄土高原多年生草本根部年轮特征及分析 | |
| 任丽媛 | |
| 出版年 | 2018 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 东北林业大学 |
| 中文摘要 | 黄土高原地区水土流失严重,生态环境脆弱,自我国实施退耕还林还草工程以来,草本植物作为该地区重要的植被类型,具有加速碳循环、保护环境、水土保持等重要作用,但一些草本物种近年来出现衰退现象,严重影响草地生产效应,其中干旱地区人工种植的紫花苜蓿衰退现象尤为严重,其生长盛期持续较为短暂,并在生长第6年后出现生长衰退,而造成其现象的生理机制尚未探讨。多年生草本根部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。本研究在黄土高原沿降水梯度的13个地点共采集16种多年生草本物种共113个根部年轮样品,通过根部解剖结构识别年轮结构,并分析每个物种的年轮宽度和每年生长的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(占总数87.5%)具有清晰可识别的年轮结构,平均年龄为7年左右。各物种草本年轮宽度随年龄均有不断减小的趋势,最大减小范围是92.7—221.6μm,这主要是由于气候暖干化及随年龄不断增强的水分胁迫导致的。根部导管大小随年龄的变化趋势有三种类型: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,最大变化范围是6.9—21.2μm,生长具有可持续性;人工种植草本物种的导水能力随年龄有不断减弱趋势,导管直径的最大变化范围是19.1—25.0μm,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,导管直径的变化范围为13.6—17.9μm,表现出输水效率和安全的权衡策略。为研究物种衰退的生理机制,本研究在黄土高原4个降水梯度的地点采集人工种植物种苜蓿和自然对照物种委陵菜的根部年轮样品并收集气象数据,分析了苜蓿与委陵菜的年轮宽度和导管大小随年龄的变化趋势特征及与气候要素的相关关系。研究结果表明:在气候暖干化环境下,苜蓿和委陵菜的年轮宽度随年龄增加都有不断下降的趋势,且在降水量越低的样点下降更为显著,临汾地区(降水量550mm)苜蓿和委陵菜的平均年轮宽度分别为191.6μm和164.3μm,而盐池地区(降水量350mm)苜蓿和委陵菜的平均年轮宽度则为76.2μm和63.5μm,这是由于植株在降水量小的地点遭受更为严重水分胁迫,以致无法满足生长所需的水分而造成根部生长速率明显减缓。此外,苜蓿的根部导管大小随年龄增加均有明显下降趋势,且下降趋势在降水量小的样点更加显著,而委陵菜的根部导管大小随年龄增加均有明显上升趋势且在降水量越小的样点趋势更显著,在临汾地区(降水量550mm)苜蓿和委陵菜的导管平均每年分别变化0.40μm和0.61μm,在盐池地区(降水量350mm)苜蓿和委陵菜的导管平均每年分别变化1.51μm和2.10μm,这表明在水分胁迫下,苜蓿的导管逐年减小以致不能满足自身生长的水分需求,而呈现衰退趋势,且在水分胁迫严重的地点,出现衰退时间更早,委陵菜则可不断增大导管以提高对水分输导效率,满足了植株随年龄增长不断增加的水分需求。本研究阐述了黄土高原多年生草本的年轮学价值和草本物种在胁迫生境条件下的生活史策略,探讨了人工种植物种苜蓿与自然物种委陵菜的生长机制差异,旨在为该地区的生态恢复系统和植被建设提供科学基础。 |
| 中文关键词 | 黄土高原 ; 多年生草本 ; 紫花苜蓿 ; 年轮特征 ; 衰退趋势 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | Q948 |
| 来源机构 | 东北林业大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/354820 |
| 作者单位 | 东北林业大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 任丽媛. 黄土高原多年生草本根部年轮特征及分析[D]. 东北林业大学,2018. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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