利用人工智能氣候室解決高溫對小葉樺植物的影響
高溫脅迫下,植物會出現(xiàn)各種熱害反應(yīng)。熱害引起植物生理和生化代謝紊亂及結(jié)構(gòu)的破壞,如夏季高溫天氣常常使作物生殖器官發(fā)育不良、光合作用受阻、生育期縮短、結(jié)實率降低、落花落果、產(chǎn)量和品質(zhì)下降等。高溫對植物的傷害主要表現(xiàn)為直接傷害和間接傷害,直接的反應(yīng)有:蛋白質(zhì)變性,失去原有的生理活性;膜質(zhì)液化,引起細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞,使膜透性增加。
高溫間接傷害主要破壞植物的光合作用和呼吸作用的平衡,使呼吸作用超過光合作用,高溫還能促進蒸騰作用的加強,破壞水分平衡使植物干枯甚至致死。高溫抑制氮化合物的合成,氨積累,毒害細(xì)胞等。這些直接和間接的影響最終會導(dǎo)致植物生長受到抑制。雖然高溫對植物產(chǎn)生眾多不利影響,但植物也會對所處的高溫環(huán)境形成形態(tài)和生理上的適應(yīng),如通過細(xì)胞內(nèi)糖或鹽濃度升高,含水量降低,減緩代謝速率,從而增強抗高溫能力;或通過旺盛的蒸騰作用降低體溫等。植物生長需要大量水分,但土壤水分過多或過高的大氣濕度,反而會破壞植物體的水分平衡,嚴(yán)重影響植物的生長發(fā)育,直接影響產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。高濕會使氣孔關(guān)閉,降低植物蒸騰作用,使植物葉片發(fā)生萎蔫。高溫高濕容易引起細(xì)菌侵染,利于病害發(fā)生,危害植物體,這也是人工氣候室發(fā)明的原因,通過人工氣候室的自身對溫度的調(diào)節(jié),解決一些高溫地區(qū)溫度對植物的影響。
沼澤小葉樺為樺木科樺木屬植物,小喬木或灌木。產(chǎn)自新疆阿勒泰地區(qū),生長于潮濕鹽堿地及鹽沼澤附近,能大面積生于荒漠沼澤的獨特生境。沼澤小葉樺在改造和利用鹽漬土方面,將有可能是優(yōu)良的候選樹種之一。因此,將沼澤小葉樺引種到上海市臨港地區(qū)沿海灘涂地。新疆阿勒泰地區(qū)位于新疆北部,緯度偏高。夏季較短,氣候涼爽、干燥,冬季漫長寒冷。上海市屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,夏季不但時間較長,而且經(jīng)常出現(xiàn)持續(xù)高溫、高濕天氣,這對沼澤小葉樺的夏季引種栽培有很大影響�?墒牵壳瓣P(guān)于逆境脅迫對沼澤小葉樺的生理特征影響,國內(nèi)外相關(guān)報道很少。使用人工智能氣候室,通過人工模擬高溫高濕雙重逆境脅迫,進行了高溫高濕處理對沼澤小葉樺光合和生理特征的影響及其恢復(fù)效應(yīng),以期了解其對不同溫度濕度水平的生態(tài)適應(yīng)性以及適應(yīng)的生理機理,解決高溫對小葉樺植物生理的影響,為上海及周邊濱海城鎮(zhèn)園林綠化樹種選擇和引種栽培技術(shù)措施提供理論依據(jù)。