本文選題：黃柳　切入點：異速生長　出處：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：黃柳(Salix gordejvii)作為重要的固沙先鋒灌木,廣泛分布于渾善達克沙地、科爾沁沙地和呼倫貝爾沙地,在沙地植被恢復(fù)與重建中發(fā)揮著重要的作用。本研究以渾善達克沙地不同立地分布的黃柳為研究對象,采用野外生態(tài)學(xué)試驗和室內(nèi)分析試驗相結(jié)合的方法,系統(tǒng)地研究了黃柳對不同立地的生態(tài)適應(yīng),并探討了黃柳不同立地的異質(zhì)性,揭示了黃柳叢生枝種群動態(tài)與異速生長特性及其資源分配、形態(tài)解剖、生理生態(tài)適應(yīng)機理。本研究有助于對黃柳衰敗機制的認識,并為植物生活史對策研究豐富材料。主要研究結(jié)論如下:(1)黃柳具有較強的生態(tài)適應(yīng)性,其不同立地間具有較高的土壤與植被空間異質(zhì)性。不同立地土壤表層(0～20cm)溫度大小順序依次為流動沙地半固定沙地固定沙地丘間低地,土壤垂直溫差(0～120cm)與含水量大小順序與土壤表層溫度相反。土壤粒徑分布PSD顯示不同立地土壤粒徑主要分布在細砂(100～250μm)與中砂范圍(250～500μm),二者總比重均在81.86%以上,其大小順序依次為流動沙地半固定沙地丘間低地固定沙地,隨著不同立地植被狀況的改善,土壤總體呈細�；�。不同立地土壤pH總體無顯著性變化,固定沙地與丘間低地的土壤有機質(zhì)、全氮和全磷總體大于半固定沙地與流動沙地,且丘間低地各土層間變化顯著。黃柳特殊的生活史策略使其在渾善達克沙地植被恢復(fù)中發(fā)揮著重要的作用�？傮w提高了半固定沙地群落穩(wěn)定性,而固定沙地群落穩(wěn)定性較差,存在潛在退化的危險。(2)黃柳叢生枝種群年齡結(jié)構(gòu)與數(shù)量動態(tài)分析表明,不同立地分布的黃柳叢生枝種群年齡結(jié)構(gòu)不同,流動沙地處于增長期,半固定沙地和丘間低地處于穩(wěn)定期,在固定沙地處于衰退期。當年萌生枝數(shù)量的不足及幼齡枝生活力下降是黃柳叢生枝種群發(fā)展和更新的"瓶頸"。(3)黃柳叢生枝枝長-基徑異速生長關(guān)系分析得出,在不同立地類型間,隨著沙地水分梯度的增加,黃柳叢生枝枝長-基徑異速生長關(guān)系存在一定的變化規(guī)律,即從流動沙地的異速生長(異速生長指數(shù)a=1.270,枝長生長速率大于基徑生長速率),調(diào)整為半固定沙地和固定沙地的等速生長,于丘間低地再次調(diào)整為異速生長(異速生長指數(shù)a=0.519,枝長生長速率小于基徑生長速率)。流動沙地傾向于選擇高的縱向增長率,快速實現(xiàn)更大的光合器官與繁殖器官空間占據(jù),捕獲光資源,擴大種子擴散范圍;隨著立地條件的改變,丘間低地趨向于選擇高的徑向增長率,形成更大的支撐徑級,抵抗自身重量造成的形態(tài)扭曲,保持直立挺拔形態(tài),最小化資源輸送阻力;半固定沙地與固定沙地的適應(yīng)對策居中。(4)黃柳叢生枝莖、葉、枝生物量隨著水分梯度的增加,均呈逐漸增大的趨勢,且枝生物量分配比重逐漸增大,而莖或葉生物量分配比重逐漸減小。黃柳叢生枝莖、葉、枝生物量間異速生長分析表明,枝-莖生物量呈等速生長關(guān)系,即二者生物量累積速率相等,與立地類型無關(guān);其它構(gòu)件生物量間異速生長關(guān)系與立地類型相關(guān),葉生物量的累積速率是生物量分配策略的主要調(diào)控者,其在流動沙地具有較大的累積速率,在半固定沙地和固定沙地累積速率相對減小,丘間低地最小,其次枝生物量與莖生物量的累積速率分別在固定沙地和丘間低地有所增大,以此權(quán)衡葉生物量累積速率的減小。不同立地黃柳叢生枝小枝內(nèi)葉大小-數(shù)量間均存在極顯著的異速負相關(guān)關(guān)系,即小枝葉大小的增大(減小)速率大于葉數(shù)量的減小(增加)速率。在出葉強度一定的情況下,流動沙地與丘間低地相似,較半固定沙地和固定沙地表現(xiàn)出具有更大的單葉干重或單葉面積。(5)黃柳不同級序根的形態(tài)和解剖結(jié)構(gòu)存在顯著差異,1、2級根為初生根,4、5級根為次生根,3級根為過度型根;初生木質(zhì)部為三原或四原型。通過解剖、直徑和根序的綜合方法將黃柳細根定義為前3級根中未形成連續(xù)木栓層且直徑小于0.7mm的根,小于對比分析植物小紅柳的細根(2mmm)。水分減少時,細根分布淺層化,且削弱速度較快,水分條件增加時,細根分布深層化,且削弱速度較慢。黃柳導(dǎo)管分子均以網(wǎng)紋和兩端具尾、一端具尾類型為主,具單穿孔板,紋孔互列。其根部導(dǎo)管分子長度、直徑、端壁斜度同小紅柳相比具有顯著性差異,前者較后者直徑大、端壁斜度小,為進化特征,而長度較長,為原始特征;莖部導(dǎo)管分子長度、直徑、端壁斜度無顯著性差異。黃柳根部導(dǎo)管具有高輸水性,較對比分析植物小紅柳適應(yīng)干旱環(huán)境。葉表皮微形態(tài)與葉片功能間存在權(quán)衡關(guān)系。(6)不同立地黃柳光合特性日變化差異明顯,半固定沙地和固定沙地Pn呈不明顯雙峰型,丘間低地呈顯著雙峰型變化趨勢,而流動沙地呈單峰型。除半固定沙地Pn的變化主要受非氣孔因素影響外,其它立地由氣孔和非氣孔兩種因素共同作用。黃柳Tr均呈單峰型,總體來看Tr日均值的大小順序為丘間低地流動沙地固定沙地半固定沙地。存在低G高Tr的水分利用最優(yōu)對策。WUE大小順序依次為半固定沙地流動沙地固定沙地丘間低地。不同立地黃柳葉片可溶性糖、可溶性蛋白含量無顯著性差異,而流動沙地黃柳積累了大量Pro,具有保護性作用,一定程度上提高了滲透脅迫的適應(yīng)性。黃柳體內(nèi)POD受環(huán)境脅迫影響較強,而SOD和CAT在活性氧清除中起關(guān)鍵作用。固定沙地黃柳正處于環(huán)境脅迫或衰老死亡的過程或階段,由于自身保護酶活性的保護,MDA未引起膜脂過氧化,但長期的抗氧化酶系統(tǒng)的失衡與MDA累積,致使其具有衰敗、死亡的危險。綜上所述,黃柳具有特殊的資源分配、叢生枝異速生長及生理生態(tài)適應(yīng)策略,以確保種群的自我更新,從而適應(yīng)沙地環(huán)境。采取適當?shù)膿嵊芾泶胧?如平茬等),可維持黃柳種群穩(wěn)定,避免衰敗,同時兼顧生態(tài)與經(jīng)濟效益。
[Abstract]:The research results are as follows : ( 1 ) The distribution of soil organic matter , soil vertical temperature difference ( 0 ~ 120cm ) and water content in sandy land is more important than that of semi - fixed sandy land . The results showed that the biomass accumulation rate of leaves and leaves increased gradually with the increase of soil water gradient . ( 6 ) The diurnal variation of photosynthetic characteristics of yellow willow is obvious , the semi - fixed sandy land and the fixed sandy land Pn have no obvious double - peak type , but the flow sand is single - peak type . In addition to the change of the semi - fixed sandy land Pn , there is no significant difference in the content of soluble sugar and soluble protein .

【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q948
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本文編號：1724327