全 文 ：第 一卜九卷第三期
V ol
.
1 9N o
.
3
内蒙古大学学报 (自然科学版 )
A et a S。 , e n t i a r 川孔 N a t u r a l i u m U n i v e r s i t a t i s I n t r a m o n g o l i e a e
1 9 5 5年 7 万
J
u l
.
19 8 8
西伯利亚杏 (尸 r : ` , Zu 、 s i b i r `c a ) 的温度反应
宋炳煌 吴雨 华
(生 物
宫玉梅
系》
摘 要
本文对 西伯利亚杏的温度反应做了初步讨论 . 实验结果表明 , 西伯利亚杏的抗热性并 不
高 . 其叶片致死温度仅为码 . C 。 西伯利亚杏主要是通过强烈的燕腾降低其叶片退度 , 使其 叶
片 温度保持在 2 。一30 . C的适宜温度范围内来适应沙地夏日的高辐射高温的 . 它是属于 “ 叶 沮
低于气沮类型的植钧” .
关键词 . 沮度反应 , 坑嫉性 . 西伯利亚杏 .
1 9 8 5年 , 对西 伯利亚杏的水分关系进行了研究 (宋炳慢等 , 1 9 8 6年 ) , (以 下 称 “ 水
分关 系 ” ) 本文将对西 伯利亚杏的温度反应进行初步探讨 .
1 生境条件
实验是在中国科学院内蒙古草原生态系统定位站进行的 . “ 水分关系 ” 一文对这里的气
候条件已有较 i羊细论述 . 1 9 8 6年 , 早春千 旱无雨 , 6 月份到 8 月份降雨频繁 , 这个期间的月
平均降水达 9 6 . 8m m . 空气较湿润 , 上壤含水量也较好 , 日平均气温为 17 . 。℃ . 1 9 8 7年的情况
与 1 9 8 6年近似 , 6 月份到 8 月份的月均平降水为 7 o m m , 日平均气温为 1 6 . 8 ℃。
实验场地设在定位站后沙地中的一个高大 沙丘的顶部 (同 “水分关系 ” 文中的描述川 ) .
2 材料和方法
在实验场地选定一株成年的西伯利亚杏灌丛为观测样本 . 实 验是 在 1 9 8 6年 7 月 6 日一
8 月 5 日和 1 9 8 7年 7 月 17 日一 7 月 30 日之间进行的 .
观测内容和方法 :
1
.
1 叶片温度 : 在观测植株上 , 选定充分展开的叶片 (阳面和阴面 ) , 用 Z H T一 n 型 植物
温度计测量其温度 , 从早 7 点到晚 7 点 , 每隔 1 小时测定 1 次 , 每次 10 个重复 . 同 时 测 定
气温 。
1
.
2 叶片蒸腾阻力和蒸腾速率 : 用 L l一 1 6 0。 型稳态气孔计测定叶片蒸腾阻力和蒸腾速蒙 。
从早 7 点到晚 7 点 , 每隔 1 小时测定 1 次 , 每次 3 个重复 .
1
.
3 太 阳辐射 : 用 L l一 1 8 5 B型光量子辐射仪在实验场地测定太阳辐射强度 , 单位 :
“ .E s
一 ’ · m 一 2带 , 从早 7 点到晚 7 点 , 每隔 1 小时测定 1 次 .
.1 4 地表温度和上壤温度 : 用地表拇度计测得地表温度 , 用曲管温度计测得 ( 0一 1 c5 m 》
土壤温度 .
· ,
.E S
一 1 · m 一 2为微爱因斯坦 ·秒 一 1 · 米 一 2
本文于 1 9 8 7年12 月 2 9 日收到
5 36 内 蒙 古 大 学 学 报 1 9 88年
2
.
5 空气湿度 :用 D H M:型通 风干湿表测得.
2
.
G叶片抗热性 :在成株 _ !:选定叶 片数目 1 (0片叶 子 )及共生长情况相似的五 个 枝 条 , 进
行不离体测 定 . 具体步骤为 : 把五个枝条分另J装人不漏水的聚乙烯塑料袋里 , 排空 袋 里 的
空气 . 然后把它们分别插入装有 4 3 . 0 ℃ , 19 . 0 ℃ , 5 0 . 0℃热水的 深温瓶 , 盖好塞 子 . 处理 30 分
钟后 , 移去保温瓶和塑料袋 , 仗枝条恢 复到原来位置 。 2 4小时 和 4 8小时后观察结果 , 以枝条
上的叶片受损面积功% 的温度为 “ 热损伤阔值 ” ( O . L . L a n g e , 1 9 8 1 ;宋炳爆等 , 1 9 8 3 ) .
3 结果分析
3
. 几西 伯利亚杏叶片温度 日迸程 : 如图 1 , 2 所示 , 7 月 23 日早晨 7 点钟 , 太 阳 辐 射为
52 2 ,
: E
.
S
一 ’ . 二 一 “ , 空气温度为 15 . 2 ℃ , 此时植物体叶片温度为 l 通 . 8℃ , 低于空气温 度 。
其后 , 随着太 阳辐射的增强 、 空气温度的升高 , 植物体叶片的温度也明显上升 , 但墓本上处
于低于气温的状况 . 下午 2 点钟 , 一太 阳辐射达最大值 ( 7 4即 . 衅E . S 一 ’ . m 一 “ ) , 此时 ( 二一 4 点 )
空气温度也达到 全天最高胜 ( “ 6 · 4℃ ) ,植物体叶片温度为 “ 5 · “ ℃ , 仍低于气温 . 以 后 , 随
太 阳辐射减弱 , 空气温度降低 , 叶片温度也 同步降低 . 7 ) J二4 日 , 天空晴朗无云一早晨 7 点钊l , 太阳辐射较低 为 6 3件E . : 一 1 . m L “ , 空气温度相介的也较低 一 ( ,丈氏丫 此时植杨沐叶 片温
皮为 12 . 1℃ , 低于气温 . 共后 , 随着太 阳辐射增强 , 空气温度升高 , 植物沐叶片温度也明显
} 一耳 ~ `
~
叹
.侧如ó灿资试甲二二卜
份石 片、 、 厂` 多二
卜 一 民一瓜 、 、 ,
旅北科l卜粉l。枉一、
时 可 , 度峥
图 l 润勿体叫摘温度日进程和环境因子变化 图 : 植物体叶片温度日进程和环境因子变化
曲线 ( 2 3 口) 曲线 ( 2 4日 )
·一 丰洲勿体叶片温度 ; ·一空 气温度 ·一 随物 沐叶片温度 ; .一 空气温度
x 一 x 太阳辐肘 ; 只一 汉 大气怕对湿度 x 一 x 太阳辐射 ; 又 一 x 大气相对湿度
丁卜高 , 但仍低于空气温度一下午 2 点钟 , 太阳辐射达到 峰值 ( 6 4 5 0终 E . S 一 ` m 一 “ ) ,此时 ( 艺一
4 点 ) 空气温度亦达到全天址高温度 ( 3 5 . 8 ℃ ) . 但此时植物叶片温度明显 低 于 气 温 , f义为
2 9
.
1 ℃ . 以后 , 随太阳辐射减弱 , 空气温度降低 , 植物叶片温度也同步降低 .
从以上所述可以看出 , 西 伯利亚杏基本上属于 “ 叶温低于气温类型的植物 . ” 从 早晨 9
点钟到下午 6 点钟 , 植物叶片温度总是在 2 0一 30 ℃范围内波动 . 值得注意的是这个温度范围
正是植物体生存的最适温度范围 .
3
.
2 西伯利亚杏叶片温度与其蒸腾作用 : 从图 1 , 2 , 3 可以看出 , 在晴朗的夏 日里 , 实验
场地的太阳辐射高达 74 7郊 E . 5 一 ’ . m 一 “ , 气温高达 3 5 . 8 ℃ , 地表温度高达 49 ℃ , 10 c m 深处的
沙土温度达 30 ℃ . 在这样的弱辐射 、 高温度条件下 , 西 伯利亚杳的叶片温度从早 9 点到晚 6
点能够保持在一适宜的温度范围内 ( 2 。一 30 ℃ ) , 这是和西伯利亚杏的生理生态学特征 分不开
的 . 植物叶片温度是叶片能量收支平衡的结果 ( A . H . F i t t e r e t . a l . , 1 9 8 1 ) :
Q
a b s = Q r a d + Q e o n v + Q t r a n s
Q a b s = ￡。 州 + K : (曰)D 叭 T : 一幻 + 全当丝迎卫竺丝鱼止对王
5 3 6内 蒙 古 大 学 学 报 1 9 88年
2
.
5 空气湿度 :用 D HM :型通 风干湿表测得 .
2
.
G 叶片抗热性 :在成株 _ ! :选定叶 片数目 1 ( 0片叶 子 )及共生长情况相似的五 个 枝 条 , 进
行不离体测 定 . 具体步骤为 : 把五个枝条分另J装人不漏水的聚乙烯塑料袋里 , 排空 袋 里 的
空气 . 然后把它们分别插入装有 4 3 . 0 ℃ , 19 . 0 ℃ , 5 0 . 0℃热水的 深温瓶 , 盖好塞 子 . 处理 30 分
钟后 , 移去保温瓶和塑料袋 , 仗枝条恢 复到原来位置 。 2 4小时 和 4 8小时后观察结果 , 以枝条
上的叶片受损面积功% 的温度为 “ 热损伤阔值 ” ( O . L . L a n g e , 1 9 8 1 ;宋炳爆等 , 1 9 8 3 ) .
3 结果分析
3
. 几西 伯利亚杏叶片温度 日迸程 : 如图 1 , 2 所示 , 7 月 23 日早晨 7 点钟 , 太 阳 辐 射为
52 2 ,
: E
.
S
一 ’ . 二 一 “ , 空气温度为 15 . 2 ℃ , 此时植物体叶片温度为 l 通 . 8℃ , 低于空气温 度 。
其后 , 随着太 阳辐射的增强 、 空气温度的升高 , 植物体叶片的温度也明显上升 , 但墓本上处
于低于气温的状况 . 下午 2 点钟 , 一太 阳辐射达最大值 ( 7 4即 . 衅E . S 一 ’ . m 一 “ ) , 此时 ( 二一 4 点 )
空气温度也达到 全天最高胜 ( “ 6 · 4℃ ) ,植物体叶片温度为 “ 5 · “ ℃ , 仍低于气温 . 以 后 , 随
太 阳辐射减弱 , 空气温度降低 , 叶片温度也 同步降低 . 7 ) J二4 日 , 天空晴朗无云一早晨 7 点钊l , 太阳辐射较低 为 6 3件E . : 一 1 . m L “ , 空气温度相介的也较低 一 ( ,丈氏丫 此时植杨沐叶 片温
皮为 12 . 1℃ , 低于气温 . 共后 , 随着太 阳辐射增强 , 空气温度升高 , 植物沐叶片温度也明显
} 一耳 ~ `
~
叹
.侧如ó灿资试甲二二卜
份石 片、 、 厂` 多二
卜 一 民一瓜 、 、 ,
旅北科l卜粉l。枉一、
时 可 , 度峥
图 l 润勿体叫摘温度日进程和环境因子变化 图 : 植物体叶片温度日进程和环境因子变化
曲线 ( 2 3 口) 曲线 ( 2 4日 )
·一 丰洲勿体叶片温度 ; ·一空 气温度 ·一 随物 沐叶片温度 ; .一 空气温度
x 一 x 太阳辐肘 ; 只一 汉 大气怕对湿度 x 一 x 太阳辐射 ; 又 一 x 大气相对湿度
丁卜高 , 但仍低于空气温度一下午 2 点钟 , 太阳辐射达到 峰值 ( 6 4 5 0终 E . S 一 ` m 一 “ ) ,此时 ( 艺一
4 点 ) 空气温度亦达到全天址高温度 ( 3 5 . 8 ℃ ) . 但此时植物叶片温度明显 低 于 气 温 , f义为
2 9
.
1 ℃ . 以后 , 随太阳辐射减弱 , 空气温度降低 , 植物叶片温度也同步降低 .
从以上所述可以看出 , 西 伯利亚杏基本上属于 “ 叶温低于气温类型的植物 . ” 从 早晨 9
点钟到下午 6 点钟 , 植物叶片温度总是在 2 0一 30 ℃范围内波动 . 值得注意的是这个温度范围
正是植物体生存的最适温度范围 .
3
.
2 西伯利亚杏叶片温度与其蒸腾作用 : 从图 1 , 2 , 3 可以看出 , 在晴朗的夏 日里 , 实验
场地的太阳辐射高达 74 7郊 E . 5 一 ’ . m 一 “ , 气温高达 3 5 . 8 ℃ , 地表温度高达 49 ℃ , 10 c m 深处的
沙土温度达 30 ℃ . 在这样的弱辐射 、 高温度条件下 , 西 伯利亚杳的叶片温度从早 9 点到晚 6
点能够保持在一适宜的温度范围内 ( 2 。一 30 ℃ ) , 这是和西伯利亚杏的生理生态学特征 分不开
的 . 植物叶片温度是叶片能量收支平衡的结果 ( A . H . F i t t e r e t . a l . , 1 9 8 1 ) :
Q
a b s = Q r a d + Q e o n v + Q t r a n s
Q a b s = ￡。 州 + K : (曰)D 叭 T : 一幻 + 全当丝迎卫竺丝鱼止对王
5 38 内 蒙 古 大 学 学 报 19 8 8年
能够低于周围环境的空气温度 , 属于 “ 低于气温类型植物 ” . 即 使在炎热的夏 日里 , 当太限
辐射高达 7 4 7叩 E . s 一 ` . m 一 “ , 气温高达 3 5 . 8℃时 , 它的叶温仍保持在 20 一 30 ℃的适宜温度范
围内 . 一般来说 , 生活在强辐射和高气温的沙地植物常常具有较强的抗热性 , 而西伯利亚杳
的耐热性却是比较低的 , 其叶片的致死温度仅为 4 9 . 0℃ .
在沙地的土壤一植物一大气连续系统中 , 水势梯度大 , 而西伯利亚杏的蒸腾流阻力小 ,
叶片蒸腾速率高 (参见 “ 水分关 系” 一文 ) . 这是西伯利亚杏适 应于沙地热量条件主要的生
理生态学原因。
参 考 文 献
〔 l 〕 宋炳烃 , 廖汝棠 . 西伯利亚杏 ( 尸 r “ 解 15 is bl’ 八 c a ) 的水分关 系 . 内蒙古大学学报 , 19 8 6 , 17 ( 4) : 7 49 一
7 5 4
〔 2 〕 宗炳煌 , 盖煌 , 王立群 。 羊草抗性的初步观察 . 内蒙古大学学报 , 1 9 83 , 14 ( l) : 57 ~ 59
[ 3 」 O t t o . L L a n g e . E e o p五了s i o l o g i c a l L e e t肚 r e s · L a n z五o u U n i v e r s i t y . 1 9 8 1
[ 4 〕 F i t t e r A H , H a v R K M . ` E n v 王r o m e n t a l P h y s i o lo g y o f P la n t s ” . A e a d e rn i e P r e s s一 95 1
T e m p e r a t u r e R e s P o n s e s o f P r u n u s s i b i r i c a
S o n g B i n g y u W
u Y u h u a G o n g Y u m e i
( D e P a r t o e n t o f B i
o l o ` 少 )
T h e P r im a r y s t u d y o n t h e t e m P e r a t u r e r e s P o n s e s o f P r u 。 : 2 5 s f b f r `c a w a s
P e r f o r m e d i n I n n e r M
o n g o l i a G r a s s l a n d E e o s y s t e m R e s e a r e h S t a t i o n
,
A e 云 d -
e m i a S i n i e a
。
T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t
:
( 1 ) T h e h e a t r e s i s t a n e e o f P r “ n 口了
“ b艺r i e a w a s n o t h i g h , t h e l e t h a l t h r e s h o ld o f t h e l e a v e s f o r h e a t ( i . e . h e a t
r e s i s t a n e e l i m i t ) w a s o n l y 4 9 ℃ ; ( 2 ) A s a r e s u l t o f h i g h t r a n s P i r a t i o n , t h 。
l e a f t e m p e r a t u r e e a n b o m a i n t a i n e d a t 2 0一 30 0C u n d e r h i g h r a d i a t i o n a xz d
h i g h a 二r t e m p e r a t u r e d u r i n g S u n l m e r . 5 0 , P , u n u : s i b i r i e a m a y b e l o n g t o
“ u n d e r t e m P e r a t u r e t y P e P l a n t
” .
K e y w o r d s
:
T e m p e r a t u r e l
·
e s p o n s e ; H e a t r o s i s r a 们 e e ; P ,
·
u 。,: , s : i乙i , i e a .