本文關鍵詞：滇重樓生物量分配與環(huán)境調控機制研究

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【摘要】：在滇重樓藥用價值高導致社會對滇重樓日益劇增的需求與滇重樓野生資源銳減產生供需矛盾的背景下,從資源的可持續(xù)利用和保障滇重樓產業(yè)化生產供應的角度出發(fā),針對滇重樓藥用根莖自然生長速度緩慢,在同等資源供應情況下,藥用器官根莖生長速度落后于非藥用器官的問題,通過了解不同生長階段滇重樓生長特性與生物量分配動態(tài),采用光照和水分調控以及不同海拔地區(qū)所造成的溫度差異,對不同環(huán)境因子下滇重樓生物量分配進行研究,同時觀察滇重樓光合生理和形態(tài)響應策略并建立滇重樓異速生長方程,揭示滇重樓生物量分配對環(huán)境的響應機制。主要結論如下:(1)不同生育期滇重樓生長動態(tài)研究表明,滇重樓在8月具有最大的日均凈光合速率和葉面積比,葉面積、比葉面積和根系表面積在該時期也達到最大值,且以成熟期滇重樓大于幼齡期滇重樓。滇重樓根系、莖和葉的生長主要發(fā)生在5至6月份,該時期滇重樓以犧牲根莖(往年生根莖)生物量的代價供給莖、葉和根系的生長,而根莖生物量的積累期主要發(fā)生在8~9月。不同季節(jié)幼齡期滇重樓根莖生物量分配比例均大于成熟期。滇重樓從幼齡期進入成熟期,其營養(yǎng)器官(莖除外)與植株大小的異速生長關系發(fā)生了改變,且幼齡期相較于成熟期滇重樓,根系、當年生根莖和葉具有更大的生長速率。(2)不同遮光試驗表明,低遮光條件下(遮光度50%)滇重樓沒有出現很強的光抑制現象,且高遮光條件下(遮光度90%)的光補償點接近陰生植物,低遮光條件下的光飽和點又與陽性草本植物類似。而且,半遮蔭條件下(遮光度50%)的滇重樓光合效率最高,能以較少的光合器官制造更多的光合產物;當年生根莖生物量比70%和90%遮光度下的滇重樓分別提高了35.6%和37.2%,70%和90%遮光度下滇重樓的生物量則較多分配給了莖和葉。異速生長關系分析結果顯示,在給定的葉生物量基礎之上,低遮光條件下具有更大的根莖生物量。說明在云南海拔2000m左右的地區(qū),人工培育滇重樓只需提供50%左右的遮光條件,遮光度太高不利于根莖生物量的積累。(3)不同土壤水分試驗表明,40%±5%土壤相對含水量下,滇重樓葉片凈光合速率降低,葉面積減小,造成滇重樓各器官生物量顯著降低。80%±5%和100%±5%土壤相對含水量下,滇重樓具有最大的根莖生物量及其分配比例。100%±5%土壤相對含水量下滇重樓根系、莖、葉和總生物量分別較40%±5%提高了43.5%、33.1%、22.0%和32.8%,當年生根莖和根莖生物量分別提高了37.1%和24.6%。土壤含水量降低并沒有使滇重樓根系生物量增加,而是以消耗根莖生物量來保證植株的正常生長。異速生長關系分析結果顯示,在給定的植株大小情況下,80%±5%和100%±5土壤相對含水量下滇重樓具有更大的根莖生物量。在人工培育滇重樓過程中,要避免土壤含水量的降低引起滇重樓根莖產量的下降。(4)不同海拔試驗表明,在分配給光合器官相同生物量的情況下,高海拔地區(qū)滇重樓具有更大的單株生物量。海拔2531 m左右地區(qū)滇重樓單株根莖生物量(24.337±2.481 g)顯著高于海拔985 m左右地區(qū)(17.647±2.374 g),且高海拔地區(qū)(海拔2531 m左右)滇重樓根莖生物量分配比例(68.86%)高于其它海拔地區(qū)(52.57%~60.89%)。而海拔2000m左右地區(qū)滇重樓擁有最大的果實生物量及其生物量分配比。異速生長關系分析結果顯示,在給定的葉生物量情況下,高海拔地區(qū)具有更大的根莖生物量。在滇重樓引種馴化過程中,合理選擇滇重樓種植海拔是提高滇重樓產量的重要途徑。本次研究揭示了滇重樓生物量分配對環(huán)境的響應機制:環(huán)境資源的差異造成滇重樓光合生理以及形態(tài)特征發(fā)生改變,從而導致不同環(huán)境條件下滇重樓生物量積累和分配發(fā)生變化。光資源的降低減小了滇重樓凈光合速率,但同時增加了滇重樓葉面積和莖葉生物量,造成根莖生物量分配比的下降;土壤水分的下降使滇重樓以消耗根莖生物量來彌補低土壤水分條件下過低的凈光合速率和葉面積造成同化能力的嚴重不足,使滇重樓生物量分配發(fā)生改變;高海拔試驗點滇重樓通過降低地上部分生物量分配,增加根系生物量和光合器官光和效率來適應高海拔低溫環(huán)境,同時通過降低有性生殖器官生物量而增加無性繁殖器官(根莖)生物量的生活史策略使根莖生物量分配比例增加。研究結果有助于對人工栽培下滇重樓采取有針對性的管理措施,從而提升滇重樓經濟器官產量。
【關鍵詞】：滇重樓 生物量分配 異速生長 光合生理 生態(tài)因子
【學位授予單位】：中國林業(yè)科學研究院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S567.239
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-17
• 第一章 緒論17-37
• 1.1 引言17-19
• 1.1.1 研究背景17-18
• 1.1.2 目的與意義18
• 1.1.3 項目來源與經費支持18-19
• 1.2 國內外研究進展19-33
• 1.2.1 植物生物量分配研究進展19-26
• 1.2.2 植物異速生長與生物量分配26-29
• 1.2.3 重樓及滇重樓研究概況29-32
• 1.2.4 存在的問題與展望32-33
• 1.3 研究目標與主要內容33-36
• 1.3.1 研究目標33-34
• 1.3.2 主要研究內容34-36
• 1.4 技術路線36-37
• 第二章 不同生育期滇重樓光合與生物量動態(tài)37-73
• 2.1 試驗材料與研究方法37-41
• 2.1.1 研究區(qū)概況37
• 2.1.2 試驗材料與方法37-39
• 2.1.3 數據分析39-41
• 2.2 結果與分析41-68
• 2.2.1 不同生育期滇重樓光合特性41-48
• 2.2.2 不同生育期滇重樓形態(tài)變化48-54
• 2.2.3 不同生育期滇重樓生物量動態(tài)54-59
• 2.2.4 不同生育期滇重樓生長特征59-64
• 2.2.5 幼齡期和成熟期滇重樓不同器官異速生長關系64-68
• 2.3 討論68-71
• 2.3.1 不同生育期滇重樓光合特性68-70
• 2.3.2 不同生育期滇重樓生長動態(tài)70-71
• 2.3.3 不同齡期滇重樓的異速生長71
• 2.4 小結71-73
• 第三章 不同遮光度下滇重樓光合與生物量分配73-94
• 3.1 試驗材料與研究方法73-74
• 3.1.1 試驗點73
• 3.1.2 試驗材料與方法73-74
• 3.1.3 數據分析74
• 3.2 結果與分析74-88
• 3.2.1 不同遮光度下滇重樓光合特性74-78
• 3.2.2 不同遮光度下滇重樓形態(tài)變化78-80
• 3.2.3 不同遮光度下滇重樓生物量及其分配80-84
• 3.2.4 不同遮光度下滇重樓不同器官異速生長關系84-88
• 3.3 討論88-92
• 3.3.1 不同遮光度對滇重樓光合特性的影響88-90
• 3.3.2 不同遮光度下滇重樓形態(tài)響應策略90-91
• 3.3.3 不同遮光度下滇重樓生物量分配機制91-92
• 3.4 小結92-94
• 第四章 不同土壤水分下滇重樓光合與生物量分配94-117
• 4.1 試驗材料與研究方法94-95
• 4.1.1 試驗點94
• 4.1.2 試驗材料與方法94-95
• 4.1.3 數據分析95
• 4.2 結果與分析95-111
• 4.2.1 不同土壤水分下滇重樓光合特性95-99
• 4.2.2 不同土壤水分下滇重樓形態(tài)變化99-101
• 4.2.3 不同土壤水分下滇重樓生物量及其分配101-106
• 4.2.4 不同土壤水分下滇重樓不同器官異速生長關系106-111
• 4.3 討論111-115
• 4.3.1 土壤水分對滇重樓光合特性的影響111-112
• 4.3.2 不同土壤水分下滇重樓形態(tài)響應策略112-113
• 4.3.3 不同土壤水分下滇重樓生物量分配機制113-115
• 4.4 小結115-117
• 第五章 不同海拔下滇重樓光合與生物量分配117-145
• 5.1 試驗材料與研究方法117-120
• 5.1.1 研究區(qū)概況117-118
• 5.1.2 試驗材料與研究方法118-119
• 5.1.3 數據分析119-120
• 5.2 結果與分析120-138
• 5.2.1 不同海拔下滇重樓光合特性120-126
• 5.2.2 不同海拔下滇重樓形態(tài)變化規(guī)律126-128
• 5.2.3 不同海拔下滇重樓生物量及其分配128-132
• 5.2.4 不同海拔下滇重樓不同器官異速生長關系132-138
• 5.3 討論138-143
• 5.3.1 海拔對滇重樓光合特性的影響138-140
• 5.3.2 海拔對滇重樓形態(tài)特征的影響140-141
• 5.3.3 海拔對滇重樓生物量分配模式的的影響141-143
• 5.4 小結143-145
• 第六章 主要結論與展望145-151
• 6.1 主要結論145-148
• 6.2 建議與展望148-151
• 參考文獻151-167
• 在讀期間的學術研究167-169
• 致謝169

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 張霽;海拔高度和管理方式對云南黃連生物量和主要有效成分的影響[D];中國科學院研究生院（西雙版納熱帶植物園）;2008年

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本文編號：801580