貢嘎山高山林線樹種生理特性比較研究.pdf

1、低溫、干旱、養(yǎng)分不足、鹽脅迫、水分脅迫或強風等都可能限制森林的分布，從而形成各種森林分布限界。高山林線是劃分高山區(qū)景觀類型的一條重要生態(tài)界線。高山林線在小范圍內包含了多個環(huán)境梯度，受到人為的干擾少，且對氣候變化十分敏感，使其越來越成為世界范圍內的研究熱點。 對高山林線的研究歷經近百年，在區(qū)域和全球尺度曾提出五類假說，分別是：(1)熱量(溫度)控制假說；(2)環(huán)境脅迫假說；(3)干擾假說；(4)更新繁殖障礙假說；(5)碳平衡失調假

2、說。但至今沒有一種可以普遍解釋全球高山林線現(xiàn)象的假說與理論。我國山地面積占國土面積的70％，而西南山地面積占本地面積的95％以上，但我國對于高山林線的研究遠遠不足。 本研究以青藏高原東南緣高山林線為研究對象，選擇溫暖濕潤的東北坡(磨西山谷)和干熱的兩南坡(康定山谷)兩個地域，冷杉(Abies fabri)、云杉(Picea likiangensis var．hirtella)、鐵杉(Tsuga dumosa)三個林線主要構成樹種

3、，從低海拔至林線附近連續(xù)分布的海拔剖面，綜合運用植物生態(tài)學、植物生理學和植物生理生化的理論和方法，比較研究林線樹種從低海拔至低溫分布上限之間的環(huán)境因子梯度變化，及其相應的葉片LMA、組織可溶性碳水化合物含量等生理指標。分析研究貢嘎山林線樹種各項生理指標，及其與不同生長環(huán)境、不同生長季節(jié)的關系，以及這些生理指標隨海拔升高變化的規(guī)律，并以此檢驗“碳水化合物不足導致高山林線形成”的假說。 主要研究結果如下： 1、對貢嘎山林線地

4、區(qū)的兩個坡向對比研究，得知溫暖濕潤的東北坡(磨西山谷)比干熱的西南坡(康定山谷)更適于林線樹生長，這使得生長在東北坡的樣樹，葉片LMA、各組織NSC、總氮、可溶性蛋白含量和基于葉面積的葉片單位面積NSC、葉片單位面積總氮含量、葉片單位面積可溶性蛋白等生理指標總體明顯大于生長在西南坡的樣樹。 2、對不同生長季節(jié)間數(shù)據(jù)的比較研究，相同樣樹LMA、組織NSC含量、組織總氮含量、組織可溶性蛋白含量和基于葉面積的葉片單位面積NSC、葉片單

5、位面積總氮含量、葉片單位面積可溶性蛋白等生理指標都不同程度地表現(xiàn)為休眠末期大于生長旺盛期。不同區(qū)域間，這種趨勢在溫暖濕潤的東北坡(磨西山谷)生長的樣樹中表現(xiàn)更為明顯。相同樣地不同樹種間，這種趨勢在更具生長優(yōu)勢的冷杉中表現(xiàn)更為明顯。 3、綜合對貢嘎山地區(qū)高山林線樹種不同區(qū)域、不同生長季節(jié)、不同海拔高度各生理指標的比較研究。對于環(huán)境、季節(jié)、海拔等生長條件變化的反映，林線樣樹葉片LMA、各組織NSC、總氮、可溶性蛋白含量和基于葉面積的

6、葉片單位面積NSC、葉片單位面積總氮含量、葉片單位面積可溶性蛋白等生理指標數(shù)值大的樹種，其變化的差異也更為明顯，對生長環(huán)境的變化反映更為顯著。即更適宜植物生長的地域和生長具優(yōu)勢的樹種中的變化，更能代表外界環(huán)境對植物的影響。 4、通過對兩個樣地、三個樹種生理特性的比較研究，兩個坡向冷杉的各項生理指標都顯著表現(xiàn)為隨海拔高度升高而增大，且生長季節(jié)比休眠期更為明顯。生長在磨西山谷的鐵杉的葉片LMA、組織可溶性碳水化合物、組織含氮量等指標