Adams是亞利桑那大學(xué)的博士研究生,他正在研究氣候變化和干旱對(duì)Piñon Pines的影響。Piñon Pine系針葉樹種,分布于美國(guó)西南部的高海拔地區(qū)。由于其根系發(fā)達(dá),耐旱能力很強(qiáng)。但是,在2002 至2003年間,干旱期過(guò)長(zhǎng)與樹皮甲蟲爆發(fā)一同發(fā)生,致使12,000公頃Piñon Pine全部死亡。這是一次百年一遇的大旱,還有一個(gè)有意思的發(fā)現(xiàn)是,同期溫度比歷史平均溫度高2?C-3?C。
生物圈2號(hào) 圖片來(lái)源:wickipedia.org
生物圈2號(hào)中的研究
Adams和他的導(dǎo)師想弄明白氣候變化所引發(fā)的氣溫上升是否會(huì)加劇干旱對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響,從而加速樹種的滅絕。亞利桑那大學(xué)有一個(gè)的科研平臺(tái)—生物圈2號(hào)實(shí)驗(yàn)室。依托這個(gè)平臺(tái),研究者們可以進(jìn)行干旱脅迫和溫度控制實(shí)驗(yàn)。生物圈2號(hào),位于亞利桑那州圖森市以北的沙漠中,占地3英畝,約合12000m2,是一個(gè)全封閉的人工生態(tài)系統(tǒng)。曾經(jīng)有8個(gè)人在其內(nèi)部自給自足生活兩年。現(xiàn)在,Adams要利用生物圈2號(hào),把Piñon Pine移栽其中,人為設(shè)置兩個(gè)溫度處理:正常環(huán)境溫度和正常環(huán)境溫度+4℃,研究干旱對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)處理組植株的影響。
研究意義
Adams說(shuō)我們想要測(cè)試的是,在其他環(huán)境因素保持不變的情況下,單獨(dú)的溫度升高會(huì)不會(huì)造成類似的結(jié)果。如果研究結(jié)果支持這種假設(shè),那就可以推斷,哪怕干旱期時(shí)間不長(zhǎng)—就像歷史同期一樣,也會(huì)造成Piñon Pine的大量死亡。
Piñon Pine 圖片來(lái)源: Naturesongs.com
干旱反應(yīng)的測(cè)量
Adams和他的同事們研究了Piñon Pine的生理參數(shù)對(duì)干旱的反應(yīng):測(cè)量氣體交換參數(shù),水勢(shì)和氣孔導(dǎo)度。氣體交換參數(shù)通過(guò)LI-6400獲得,為了測(cè)量氣孔導(dǎo)度,他們使用了SC-1穩(wěn)態(tài)氣孔計(jì)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,共進(jìn)行了大約9000次的測(cè)量:他們會(huì)在每周選擇一天,對(duì)Piñon Pine針葉進(jìn)行氣孔導(dǎo)度日動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
針葉的氣孔導(dǎo)度
其實(shí),SC-1穩(wěn)態(tài)氣孔計(jì)手冊(cè)中并沒有太多關(guān)于針葉測(cè)量的指南。因此,Adams在真正開始測(cè)量之前,花了大量時(shí)間摸索*測(cè)量方法。他發(fā)現(xiàn),要想獲得好的數(shù)據(jù),的辦法是將待測(cè)針葉樣品平鋪成一層,覆蓋在SC-1穩(wěn)態(tài)氣孔計(jì)測(cè)量頭部的小孔上。他解釋說(shuō):“如果你把手指想象成針葉,它們并在一起時(shí),可以將測(cè)量頭部的小孔*覆蓋住,就像是在測(cè)量一片大葉子; 而如果你把手指張開,沒有把測(cè)量頭部的小孔*覆蓋住,就會(huì)低估葉片氣孔導(dǎo)度。”
(未完待續(xù)......)
文章來(lái)源:《Piñon Pine: Studying the Effects of Climate Change on Drought Tolerance》
作者:Colin Campbell
翻譯:賈子毅
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