趙雅婷

（山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院 山西臨汾 041000）

植物生長和生理生態(tài)特點(diǎn)在海拔梯度上的表現(xiàn)

趙雅婷

（山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院 山西臨汾 041000）

植物生長離不開自然環(huán)境，每一種環(huán)境中都存在其獨(dú)有的植物類型。隨著世界氣候的改變，海拔較高的地區(qū)環(huán)境發(fā)生了一定的變化，致使生長的植物生理生態(tài)特征特點(diǎn)發(fā)生一定改變。本研究通過對海拔梯度上植物生長與生理生態(tài)特點(diǎn)的深入了解，從其環(huán)境因子變化、植物生態(tài)特點(diǎn)、生理特征等方面展開研究，分析其不同因子的差異對植物相關(guān)生理特征的作用，以為相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考和借鑒。

高山植物 生長 生理生態(tài)特點(diǎn) 海拔梯度

前言：高山植物是重要的植物生長類型，其逐漸成為地表層中的主要構(gòu)成，種類繁多、生態(tài)體系豐富。海拔梯度是由氣溫、濕氣、陽光照射等因素構(gòu)成，比較有利于對其上面生存的植物改變進(jìn)行研究。海拔梯度在很大程度上影響著植物生態(tài)生理特征。因此對植物生長和生態(tài)生理特點(diǎn)在海拔梯度上表現(xiàn)的研究是非常必要的。

1 環(huán)境因子變化及對植物生長的影響

1.1 溫度因子變化及影響

溫度因子是影響植物生長的重要因素之一，其作用于植物光合、呼吸、內(nèi)部分解、物質(zhì)搬運(yùn)等流程中。一旦溫度發(fā)生明顯的變化，如高于正常值，則會(huì)導(dǎo)致植物出現(xiàn)凋落、枯萎現(xiàn)象，很容易束縛其生長，誘導(dǎo)植物滅亡。溫度對植物有機(jī)物及土地等有一定的影響。有關(guān)專家曾在氣溫低的地區(qū)做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，對環(huán)境做“升溫處理”，結(jié)果使得植物生長能力增強(qiáng)，繁殖和凈化能力得到提高。但是如果氣溫沒有在中低海拔地區(qū)，升高溫度則會(huì)造成土壤水分大量蒸發(fā)流失，出現(xiàn)干燥現(xiàn)象，影響植物健康成長。調(diào)查顯示，海拔每增加100米，氣溫則減少0.6°C，且月溫最低值、夏天平均溫度、生長時(shí)節(jié)等都和海拔梯度成反比［1］。

1.2 水分因子變化及影響

植物生長受到水分因子的影響，水分作用于植物生長區(qū)域和其成長能力，且能夠在很大程度上對叢林繁殖帶來一定的影響。植物水分均勻主要通過對水分的吸入與消耗完成，其受到土壤與空氣的水分相關(guān)因數(shù)影響。PET（潛在蒸散）也是影響植物生長的重要因素。如植物生長區(qū)域在水分較少的地區(qū)，則影響植物生長的核心因素為降雨。不同區(qū)域和時(shí)節(jié)降雨量有一定差異。水分通常利用MAR（年均雨水值）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通常，地區(qū)高度增加，其MAR值升高。溫度降低，MAR值降低，且PET減少，影響植物光合與繁殖能力效率。

1.3 光照因子變化及影響

光照因子作為植物代謝的重要資源，其作用于生態(tài)體系中的很多物理、生物等領(lǐng)域，對植物的生態(tài)生長特點(diǎn)和繁殖區(qū)域有著較大的影響。社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步的同時(shí)，對自然生態(tài)環(huán)境帶來了一定的破壞，其不斷排出的二氧化碳導(dǎo)致光照種類和能力改變，且破壞了原有的大氣流動(dòng)方式，云量隨之改變，帶來輻射影響。且植物的葉子、果實(shí)成長、凋零、休息狀態(tài)也會(huì)受到這些因素變化的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)光周期。輻射程度增加，則紫外線的數(shù)量增多，使得植物的植莖長度減少，且厚度增加。減少輻射，才會(huì)讓葉莖縮小，防止水分蒸發(fā)過多［2］。

1.4 土壤因素變化及影響

America專家科瑞多經(jīng)過研究表明，海拔降低，其土壤的酸堿值和肥力等隨之降低。且土壤承載能力也受到海拔梯度影響。土壤有機(jī)物化解受限于微生物，而土地的溫度和濕度能夠影響微生物。地區(qū)所在高度增加，其土壤溫度減少，弱化微生物能力，提高有機(jī)質(zhì)的量。有機(jī)質(zhì)與海拔成正比。而有機(jī)質(zhì)與土壤肥力息息相關(guān)，因此在很大程度上對植物生長帶來一定的影響。

2 植物生長生理生態(tài)特點(diǎn)在海拔梯度上的表現(xiàn)

2.1 海拔變化中植物葉形態(tài)變化

植物累積能量和物質(zhì)一般利用葉片完成，其為生態(tài)體系中第一性生產(chǎn)主要構(gòu)成。性狀和特點(diǎn)為植物生長時(shí)適應(yīng)性能力的重要體現(xiàn)。葉片通其性狀將生態(tài)發(fā)展到整體植物部落中。張曉飛曾在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，銳齒槲櫟的葉綠素等色素量隨著海拔變化而變化，海拔梯度增加，葉片減少，且分布不均勻，片層排列失去協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致類囊體體積增加。如達(dá)到4000米位置，則葉綠體為圓狀，處在細(xì)胞的中間位置，片層發(fā)生明顯形變，體積急速加大，脂質(zhì)物體隨著出現(xiàn)。而葉子長度和大小也隨著海拔變化而變化，通常為海拔減少，葉子變薄，單葉質(zhì)量減少，SLA（葉子大小面積）值增加。

2.2 海拔梯度變化與植物光合作用變化

植物的生長時(shí)間會(huì)隨著海拔的增加而降低，光合作用隨著減弱。一種植物生長在不同海拔梯度過程中，光合能力發(fā)生明顯變化。海拔較高的地區(qū)，其光合作用的適應(yīng)溫度比起在海拔較低的地區(qū)低。海拔較高地區(qū)的植物葉片飽和度和表觀量子需求加大，暗呼吸速度減弱。然而在起凈光合能力來講，海拔高的地區(qū)能力增強(qiáng)，光補(bǔ)償點(diǎn)高，飽和點(diǎn)低，體現(xiàn)出植物自高光到低光全部可以加以光合作用，且作用時(shí)長較長，沒有太大的光束縛表現(xiàn)，并未發(fā)生“光和午休”問題。

2.3 海拔梯度變化植物化學(xué)構(gòu)成差異

植物葉綠素隨著海拔降低、氣溫變化程度增加而隨之降低。白天和夜晚的溫度差異增多，則葉綠素增加值越多（增加幅度在19. 7%～25.3%左右）。由于葉綠素吸收最多的尾短波藍(lán)光，因此其海拔增加，葉綠素b的量會(huì)增加，使得葉綠素a與葉綠素b的比率降低。海拔增加同樣會(huì)使得Ka、N、P的值成正比變化［3］。由于植物葉片的N值作用于其吸收二氧化碳的程度，且其碳存在值和植物水分運(yùn)用能力有一定的聯(lián)系。與此同時(shí)，可溶性糖含量能夠在很大程度上影響植物抗溫能力。如植物中存在的可溶性糖較多，則其抗溫能力降低。

結(jié)論：由于目前世界氣候改變以及社會(huì)變遷，高山生態(tài)環(huán)境發(fā)生了翻天覆地的改變，整個(gè)生態(tài)體系生長能力和繁殖能力等減弱。高山植物生長和生態(tài)生理特點(diǎn)受到海拔梯度的影響，且隨著其梯度帶來的環(huán)境因子的變化而隨之變化。深入了解這種變化及相關(guān)性，保證植物在健康優(yōu)質(zhì)的生長環(huán)境生長，對整個(gè)生態(tài)環(huán)境和人類社會(huì)有著至關(guān)重要的意義。

［1］王英姿，吳承禎，鄭關(guān)關(guān)，等.靈石山米櫧林優(yōu)勢種不同葉齡葉綠體色素沿海拔梯度的變化［J］.林業(yè)科學(xué)，2010，11（08）：343-351.

［2］潘紅麗，田雨，劉興良，等.臥龍自然保護(hù)區(qū)華西箭竹（Fargesianitida）生態(tài)學(xué)特征隨海拔梯度的變化［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，07（12）：2832-2839.

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