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栎树也怕旱:蒙古栎在不同干湿程度下的生长速率及对干旱响应的敏感性差异

已有 3727 次阅读 2021-8-26 21:35 |系统分类:论文交流

Zhang et al. Dryness decreases average growth rate and increases drought sensitivity of Mongolia oak trees in North China. Agricultural and Forest Meteorology 308–309 (2021) 108611 https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108611 

        全球变暖带来的一个重要的影响是部分区域的暖干化加重,尤其是对原本就干旱的地区。暖干化会影响区域森林的分布,严重时可以导致森林衰退,进而影响当地的生态环境。因此,分析暖干化对当地森林中最主要的树种的生长可以预测暖干化对森林分布的影响,进而可以分析未来森林的可能分布变动。

       栎树在全球是一个非常重要的珍贵用材树种。在欧洲和美国,栎树是重要的用材树种,由于栎树木材的美丽纹路,许多栎树被切割成非常薄的木板,高价买给各种木材商,然后合成各种市场常见的家具和木产品。作为栎树的一种,蒙古栎是我国北方地区重要的珍贵用材树种。然而蒙古栎在我国北方地区从干旱区到湿润区呈现巨大的生长差异(图1)。

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图1.蒙古栎在不同区域的生长特征

       很多研究都表明栎树是比较耐旱的树种,能够耐受较强的干旱。蒙古栎在干旱的地区也能够生长。然而蒙古栎是否可以耐受更强的干旱,并且在干旱化加剧的背景下,蒙古栎是否可以更好的生存以达到分布增加是我们需要解决的科学问题。这些问题对于蒙古栎的大径材培育及预测蒙古栎分布具有重要意义。

       为了研究以上问题,我们采集华北和东北地区的蒙古栎样本,分析干旱对蒙古栎生长及其对干旱响应的影响。我们的研究结果表明,在越干旱的地区,蒙古栎生长越慢。相反,越湿润的地区,蒙古栎生长越快。因此在干旱区的蒙古栎生长缓慢并且蒙古栎较细,而湿润区的蒙古栎生长较快并且蒙古栎较粗(图2)

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图2 蒙古栎在越湿润的地区生长越快。圆圈大小代表生长快慢。颜色深度表示干旱程度,越红越干旱。


        干旱对蒙古栎的影响随着干旱的变化而出现变化。越干旱的区域,蒙古栎受到干旱的影响更严重。相反,湿润区,蒙古栎几乎不受到干旱的限制。因此,干旱区的蒙古栎受到干旱更严重的胁迫(图3)。

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图3. 蒙古栎在干旱地区受干旱胁迫越严重。圆圈大小代表干旱胁迫程度。颜色深度表示干旱程度,越红越干旱

    基于此结果,我们预测了未来干旱加剧下,蒙古栎的生长状况和受干旱胁迫的程度。我们的结果表明未来蒙古栎在干旱区的生长会更加缓慢并且受到干旱更严重的胁迫。因此,培育蒙古栎大径材应该主要选择湿润区域,而蒙古栎的分布不太可能在干旱区实现分布扩张。





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