不同温度下油松幼苗生理形态的响应

高林芝

摘 要：在全球气候变暖的大形势下，温度是影响植物生长的重要因素之一。通过相关研究，了解了油松幼苗生理形态对温度的响应，为研究华北油松林油松种群的空间格局、油松生长性状的早期选择、环境对油松育苗的影响提供了必要的依据。这项研究是利用人工气候箱完成了3种不同温度下的处理工作，并探究了油松幼苗的形态响应。

关键词：油松；温度；形态响应；叶绿素

中图分类号：S791.254 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.114

油松是我国特有的树种，主要分布在暖温带落叶阔叶林区，是我国北方地区分布最广的针叶树种。油松作为主要的造林树种，其耐干旱、瘠薄，有较强的适应性和抗逆性，同时，有很好的保持水土、涵养水源和改良土壤的作用，已经成为了黄土高原植被的重要组成部分。现存的多为人工油松林，保存完好的天然林比较少。目前，对人工油松林的研究主要包括林分生长过程、冠层特性、天然林和人工林在群落特征、多样性方面的差异等内容。

这项研究以一年生油松幼苗为研究对象，设置了3个不同温度梯度测量油松幼苗的生理形态指标，主要包括幼苗的叶生物量、茎生物量、茎生物量比、叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量和总叶绿素含量等内容，以期了解油松幼苗生理形态对温度的响应。

1 试验设计和研究方法

1.1 试验材料

2010年春于山西省种子站购买了油松种子，温水浸种24 h，使种子脱离休眠状态后称重（百粒种子克数），播三育苗盘，每盘播种100粒，育苗盘的培养基质采用的是泥炭土与蛭石的混合物，其中，泥炭土与蛭石的体积比为50∶50，每日浇水1次，发芽期为7～15 d。幼苗生长2周后，将长势一致的幼苗用镊子小心移植到蔬菜苗盘中，培养基质同上，随后缓苗1周。育苗期和试验期均在试验室内进行。

1.2 试验设计

试验开始前，先准备幼苗、人工气候箱等试验材料和设备，而试验中所用的幼苗都是通过种子发芽获得的。在试验过程中，使用3个光照培养箱，并设置3个温度作相关处理，昼夜温度分别为20 ℃/10 ℃、28 ℃/18 ℃、24 ℃/14 ℃。每个温度下放置油松幼苗5株，共15株，而且幼苗随机摆放并编号。另外，培养箱可分为2层或3层，在摆放幼苗时，要尽量保证每层都能受到足够的光照。在处理期间，每日视基质的湿润程度用喷壶浇1次水，无需施肥，处理时间为30 d。

2 结果与分析

2.1 对油松幼苗叶生物量的影响

在昼24 ℃/夜14 ℃的温度下，油松幼苗叶生物量明显优于昼20 ℃/夜10 ℃温度下的油松幼苗叶生物量，但是，油松幼苗叶生物量并不会随着温度的升高而继续上升。在昼28 ℃/夜18 ℃的温度下，油松幼苗叶的生物量会下降，但差异并不显著。统计检验结果可知，在昼20 ℃/夜10 ℃的温度下和高温处理环境中，油松幼苗叶生物量的差距不大。昼24 ℃/夜14 ℃温度下的油松幼苗叶生物量比昼20 ℃/夜10 ℃温度下油松幼苗叶生物量高89%.这说明，昼24 ℃/夜14 ℃的环境更利于叶的生长。

2.2 对油松幼苗茎生物量的影响

在不同温度下，油松幼苗茎生物量差异显著。经过多重比较分析可知，在昼24 ℃/夜14 ℃的温度下，油松幼苗茎生物量要大于昼20 ℃/夜10 ℃和昼28 ℃/夜18 ℃处理下的幼苗茎生物量；昼24 ℃/夜14 ℃温度下的幼苗茎生物量与昼20 ℃/夜10 ℃温度下的幼苗茎生物量相比，差异显著。

2.3 对油松幼苗茎生物量比的影响

随着温度的变化，油松幼苗的茎生物量比整体呈现出很小的变化，差异并不显著。经过多重比较分析后可以知道，昼24 ℃/夜14 ℃温度下油松幼苗的茎生物量比与昼20 ℃/夜10 ℃和昼28 ℃/夜18 ℃温度下的茎生物量比相比，分别高出了26%和11%.

2.4 对油松幼苗总叶绿素含量的影响

不同温度下，油松幼苗的总叶绿素含量差异显著。经过多重比较分析可知，昼24 ℃/夜14 ℃下的油松幼苗总叶绿素含量与昼28 ℃/夜18 ℃下的油松幼苗的总叶绿素含量相比，其差异显著，并且高出36%.这说明，昼24 ℃/夜14 ℃的环境有利于油松幼苗总叶绿素数量的合成。

3 结论

温度是影响生物群落生长分布的主要因素——温度变低会引发植物冻害，温度变高又会给植物带来生理形态方面的变化，并改变生态系统内部不同种群的竞争力。由此可见，温度是影响植物生存生长的重要因素。通过研究黄土丘陵区油松人工林内空气温度和土壤温度的变化，结果表明，白天，林内气温低于林外，夜间，林内气温高于林外；晴天，林内外气温差异比较大，阴天则比较小；生长季，林内平均气温高于林外，其最大差值出现在6月，最小差值出现在10月。由此可知，林内气温梯度变化明显，随着温度的升高，油松生长也会发生变化。

另外，油松高生长过程可划分为4个时期，即顶芽萌动期（4月）、高生长速生期（5月—6月初）、高生长缓慢期（6月）和顶芽形成期（7—10月）。其中，高生长高峰出现在每年5月，最高峰一般在10—15日这5 d中。胸径生长过程可划分为5个时期，即初生长期（4月）、速生期（5月）、持续生长期（6月、7月）、二次生长期（8月、9月）和渐止生长期（10月）。其中，5月、8月和9月这3个月胸径生长量占全年生长量的50%以上。观察不同温度下油松幼苗的形态指标，结果显示，在昼24 ℃/夜14 ℃温度下的叶生物量、茎生物量、茎生物量比重、叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量和叶绿素总量均高于在昼20 ℃/夜10 ℃和昼28 ℃/夜18 ℃温度下各元素的含量。这说明，油松喜在昼24 ℃/夜14 ℃的温度下生长，温度升高不利于油松生长。

参考文献

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〔编辑：白洁〕