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青藏高原六种一年生植物对UV-B辐射的响应

王颖  
【摘要】:平流层臭氧的减薄会导致到达地球表面的紫外线-B(UV-B)辐射(280-320nm)的显著增强。青藏高原是全球气候变化的敏感地区之一,近10年来,整个中国臭氧总量都在不断减少,其中青藏高原上空的臭氧损耗更为严重,常年维持一低值中心。为了研究当前以及增强的UV-B辐射对青藏高原物种生长繁殖的影响,我们以当地常见的六种一年生植物窄叶野豌豆、早熟禾、扁蓄、平车前、密花香薷和中华野葵为材料在兰州大学高寒草甸生态系统野外研究站(合作市,34°55′N,2900m)展开了研究。植物从苗期开始暴露于三个不同强度的UV-B辐射处理下,即增强的UV-B辐射(模拟甘南夏季晴朗无云天空9%的平流层臭氧减薄),对照以及减弱的UV-B辐射(以覆膜方式减弱40.8%的UV-B辐射)直到生长季末果实成熟。第二年又对子代进行了三个同样处理梯度的UV-B辐射继代处理。处理期间测量了植物的株高、生物量、开花物候、花粉萌发以及繁殖特性等一些指标。我们首次提出了花粉管生长速率以及开花集中度的概念,并给出了计算公式。结果显示:1)窄叶野豌豆、平车前和中华野葵的株高随着植物生长阶段的不同对UV-B辐射的敏感性也不一样,植物对于UV-B辐射的敏感性不仅与植物种类有关而且还与植物的生长发育阶段有关。2)六种受试植物的生物量分配都多多少少地受到了UV-B辐射的影响,相对于对照处理,增强的UV-B辐射比减弱处理的影响大。3)增强的UV-B辐射使窄叶野豌豆的花期显著推迟,但其种子产量不受影响。在各物种中开花集中度的改变对繁殖成功的影响也不大。4)UV-B辐射对受试物种的花粉萌发的影响具有物种特异性,UV-B辐射对六种植物的开花和繁殖的影响也都是物种特异的。5)UV-B辐射继代处理对青藏高原六种一年生植物株高影响的结果表明,不管第一年的处理对各物种株高的影响结果如何,在第二年UV-B辐射的处理下各物种的株高基本上都表现出随着第二年UV-B辐射的增强而减弱的趋势。6)UV-B辐射继代处理的结果表明UV-B辐射处理对受试物种的生长与繁殖都存在积累效应,第一年的UV-B辐射处理在子代留下了一定的痕迹。7)即使是在两年的UV-B辐射处理之后,各物种对UV-B辐射的响应仍然具有物种特异性。由于UV-B辐射不仅会影响单个物种的生长,还是一个非常重要的生态系统调节因子。因此我


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