新發(fā)現(xiàn)顯示橡膠樹是“機(jī)會(huì)主義的”水分?jǐn)z取者
2013-12-05 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
三葉橡膠樹原是亞馬遜的熱帶雨林樹種,其生長(zhǎng)需要充足的熱量和分配均勻的降水,大致分布于10°N~10°S,最高海拔600m。近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),由于人們對(duì)橡膠需求量的劇增,其已被引種到了東南亞、南美、非洲的許多高緯、高海拔地區(qū)。對(duì)西雙版納地區(qū)而言,近30年來(lái)最顯著的土地利用變化就是大面積的熱帶雨林被結(jié)構(gòu)單一的純橡膠林所替代(蠶食了約20%土地,40萬(wàn)公頃),橡膠樹也“爬升”到了海拔1100m高度。盡管橡膠種植有利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,但其對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響也是不爭(zhēng)的事實(shí)。因此,作為無(wú)法替代的橡膠種植產(chǎn)業(yè)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn),迫切需要對(duì)這些無(wú)邊無(wú)際的純膠林進(jìn)行全面的生態(tài)學(xué)評(píng)價(jià),亟待優(yōu)化其單一的種植方式和大力發(fā)展“環(huán)境友好型橡膠園”栽培模式。然而時(shí)至今日,人們對(duì)于這種物候整齊、同步的引種植物(快速落葉、萌芽、展葉)的水分利用特征仍然知之不多。
在“一三五”發(fā)展目標(biāo)-突破三、云南省基金-重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下,中科院西雙版納熱帶植物園恢復(fù)生態(tài)學(xué)組劉文杰研究員等對(duì)該地區(qū)廣泛種植的純橡膠林的水分?jǐn)z取方式進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:由于橡膠樹極其發(fā)達(dá)的淺層須根、遍布地表的無(wú)數(shù)根尖和較深的主根,其成年植株葉片在水分最虧缺的干季后期(3至4月)也未遭受嚴(yán)重的水分脅迫;雨季(5至10月),橡膠樹主要從土壤30cm以上和70cm以下獲取水分(各占49~71%和14~30%);干季后期,隨著中層土壤(30~70cm)水分的趨于耗竭(主要用于快速的前期展葉),橡膠樹對(duì)該土層水分的利用比例迅速下降(<15%);但在緊接的隨后時(shí)期里,橡膠樹遍布地表的根尖、錯(cuò)綜盤結(jié)的淺層須根將會(huì)對(duì)“偶爾一現(xiàn)”的降水事件進(jìn)行及時(shí)的“攔截捕獲”和高效率的吸收利用(65~71%),為此時(shí)期的展葉、開花和物質(zhì)積累(如:生產(chǎn)高含量的膠乳)提供了至關(guān)重要的水分補(bǔ)給。這顯示了橡膠樹靈活的、“機(jī)會(huì)主義的”水分?jǐn)z取策略,也印證了其被縱橫引種成功的部分原因。
此結(jié)果從水分利用的角度,為“環(huán)境友好型橡膠園”栽培模式的不斷發(fā)展、完善提供了相關(guān)參考。即:在發(fā)展友好型橡膠園時(shí),需盡量避免間作植物和橡膠樹主要根系對(duì)淺表層土壤水分、養(yǎng)分的激烈競(jìng)爭(zhēng),以期實(shí)現(xiàn)彼此間的和睦共處、互利互惠,如: 水分在各層根系間的融通互補(bǔ)(Hydraulic Lift; Horton et al., 1998)。
在“一三五”發(fā)展目標(biāo)-突破三、云南省基金-重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下,中科院西雙版納熱帶植物園恢復(fù)生態(tài)學(xué)組劉文杰研究員等對(duì)該地區(qū)廣泛種植的純橡膠林的水分?jǐn)z取方式進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:由于橡膠樹極其發(fā)達(dá)的淺層須根、遍布地表的無(wú)數(shù)根尖和較深的主根,其成年植株葉片在水分最虧缺的干季后期(3至4月)也未遭受嚴(yán)重的水分脅迫;雨季(5至10月),橡膠樹主要從土壤30cm以上和70cm以下獲取水分(各占49~71%和14~30%);干季后期,隨著中層土壤(30~70cm)水分的趨于耗竭(主要用于快速的前期展葉),橡膠樹對(duì)該土層水分的利用比例迅速下降(<15%);但在緊接的隨后時(shí)期里,橡膠樹遍布地表的根尖、錯(cuò)綜盤結(jié)的淺層須根將會(huì)對(duì)“偶爾一現(xiàn)”的降水事件進(jìn)行及時(shí)的“攔截捕獲”和高效率的吸收利用(65~71%),為此時(shí)期的展葉、開花和物質(zhì)積累(如:生產(chǎn)高含量的膠乳)提供了至關(guān)重要的水分補(bǔ)給。這顯示了橡膠樹靈活的、“機(jī)會(huì)主義的”水分?jǐn)z取策略,也印證了其被縱橫引種成功的部分原因。
此結(jié)果從水分利用的角度,為“環(huán)境友好型橡膠園”栽培模式的不斷發(fā)展、完善提供了相關(guān)參考。即:在發(fā)展友好型橡膠園時(shí),需盡量避免間作植物和橡膠樹主要根系對(duì)淺表層土壤水分、養(yǎng)分的激烈競(jìng)爭(zhēng),以期實(shí)現(xiàn)彼此間的和睦共處、互利互惠,如: 水分在各層根系間的融通互補(bǔ)(Hydraulic Lift; Horton et al., 1998)。
該結(jié)果以Vertical patterns of soil water acquisition by non-native rubber trees (Hevea brasiliensis) in Xishuangbanna, SW China為題,在線發(fā)表在Ecohydrology上。
橡膠樹遍布地表的根尖、縱橫盤結(jié)的須根、源源不斷的膠乳
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