温度变化对天山云杉自毒作用的影响

• 作 者: 李树林
• 机 构: 新疆农业大学
• 出 处: 新疆农业大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 天山云杉 自毒作用 3 4-二羟基苯乙酮 种子萌发 幼苗生长

天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)为中亚和亚洲中部山地特有种,是天山山地最主要的地带性森林群落建群种,在中国仅见于新疆。基于“自毒作用对天山云杉天然更新障碍温度效应假设”,本研究以全球气候变暖为背景,在明确天山云杉凋落物中含有自毒活性物质的基础上,以天山云杉天然林地(5～8月)表层土壤(1～5cm)温度为基准,选用天山云杉凋落物有机(乙醚、乙酸乙酯、正丁醇)萃取相和从乙醚萃取相中分离鉴定出的潜在自毒物质3,4-二羟基苯乙酮,采用人工智能模拟温度变化探讨了天山云杉自毒作用对气候变化的响应。主要研究结果如下：温度变化对天山云杉凋落物乙醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取相和3,4-二羟基苯乙酮的自毒效应均有影响,其中乙醚萃取相在不同温度条件下自毒效应最强。温度变化对天山云杉幼苗生长具有不同程度的影响,12℃～4℃温度接近天山云杉生长季(5～8月)天然林地土壤昼夜温度,幼苗生长状况最佳；温度升高2℃(14℃～6℃)和降低2℃(10℃～2℃),幼苗生长状况均出现不同程度的滞长；8℃-0℃天山云杉幼苗生长停滞,后期甚至出现幼苗腐烂死亡温度变化对天山云杉凋落物有机萃取相高浓度处理液自毒效应的影响不明显。乙醚萃取相处理液浓度≤1mg/mL时,温度升高促进种子萌发,≥2mg/mL时,12℃～4℃温度条件抑制种子萌发。乙酸乙酯处理液浓度≥0.5mg/mL时,温度变化对种子萌发影响小于浓度变化对种子萌发的影响。正丁醇萃取相处理液浓度0.1mg/mL和0.5mg/mL时,12℃～4℃和14℃～6℃温度促进种子萌发,≥1mg/mL时,不同温度均抑制种子萌发。随着三个有机萃取相处理液浓度升高,种子萌发受到的抑制程度逐渐增强。随温度的变化,不同浓度的3,4-二羟基苯乙酮处理液对天山云杉的种子萌发的自毒效应存在差异,处理液浓度和温度越高,自毒效应越强。当3,4二羟基苯乙酮处理液浓度为0.1mM和0.5mM时,不同温度对天山云杉种子萌发均存在一定的抑制效应,但温度变化对种子萌发影响不显著；3,4-二羟基苯乙酮处理液浓度≥7.5mM,温度达到14℃～6℃或16-℃～8℃时,对天山云杉种子萌发有显著抑制效应。