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Piñon Pine:氣候變化對植物耐旱性的影響

更新時間:2017-03-21      點擊次數(shù):2974

Adams是亞利桑那大學的博士研究生,他正在研究氣候變化和干旱對Piñon Pines的影響。Piñon Pine系針葉樹種,分布于美國西南部的高海拔地區(qū)。由于其根系發(fā)達,耐旱能力很強。但是,在2002 至2003年間,干旱期過長與樹皮甲蟲爆發(fā)一同發(fā)生,致使12,000公頃Piñon Pine全部死亡。這是一次百年一遇的大旱,還有一個有意思的發(fā)現(xiàn)是,同期溫度比歷史平均溫度高2?C-3?C。

氣候變化對植物耐旱性的影響
生物圈2號 圖片來源:wickipedia.org
 
生物圈2號中的研究

Adams和他的導師想弄明白氣候變化所引發(fā)的氣溫上升是否會加劇干旱對生態(tài)系統(tǒng)的影響,從而加速樹種的滅絕。亞利桑那大學有一個的科研平臺—生物圈2號實驗室。依托這個平臺,研究者們可以進行干旱脅迫和溫度控制實驗。生物圈2號,位于亞利桑那州圖森市以北的沙漠中,占地3英畝,約合12000m2,是一個全封閉的人工生態(tài)系統(tǒng)。曾經(jīng)有8個人在其內部自給自足生活兩年。現(xiàn)在,Adams要利用生物圈2號,把Piñon Pine移栽其中,人為設置兩個溫度處理:正常環(huán)境溫度和正常環(huán)境溫度+4℃,研究干旱對兩個實驗處理組植株的影響。


研究意義

Adams說我們想要測試的是,在其他環(huán)境因素保持不變的情況下,單獨的溫度升高會不會造成類似的結果。如果研究結果支持這種假設,那就可以推斷,哪怕干旱期時間不長—就像歷史同期一樣,也會造成Piñon Pine的大量死亡。
氣候變化對植物耐旱性的影響
Piñon Pine 圖片來源: Naturesongs.com
 
干旱反應的測量

Adams和他的同事們研究了Piñon Pine的生理參數(shù)對干旱的反應:測量氣體交換參數(shù),水勢和氣孔導度。氣體交換參數(shù)通過LI-6400獲得,為了測量氣孔導度,他們使用了SC-1穩(wěn)態(tài)氣孔計。在整個實驗期間,共進行了大約9000次的測量:他們會在每周選擇一天,對Piñon Pine針葉進行氣孔導度日動態(tài)監(jiān)測。
 
針葉的氣孔導度

其實,SC-1穩(wěn)態(tài)氣孔計手冊中并沒有太多關于針葉測量的指南。因此,Adams在真正開始測量之前,花了大量時間摸索*測量方法。他發(fā)現(xiàn),要想獲得好的數(shù)據(jù),的辦法是將待測針葉樣品平鋪成一層,覆蓋在SC-1穩(wěn)態(tài)氣孔計測量頭部的小孔上。他解釋說:“如果你把手指想象成針葉,它們并在一起時,可以將測量頭部的小孔*覆蓋住,就像是在測量一片大葉子; 而如果你把手指張開,沒有把測量頭部的小孔*覆蓋住,就會低估葉片氣孔導度。”


(未完待續(xù)......) 

文章來源:《Piñon Pine: Studying the Effects of Climate Change on Drought Tolerance》
作者:Colin Campbell
翻譯:賈子毅

 

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