本文關(guān)鍵詞：滇重樓生物量分配與環(huán)境調(diào)控機(jī)制研究

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【摘要】：在滇重樓藥用價值高導(dǎo)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)供應(yīng)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(yīng)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(diào)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(jìn)行研究,同時觀察滇重樓光合生理和形態(tài)響應(yīng)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(yīng)機(jī)制。主要結(jié)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(dá)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(jìn)入成熟期,其營養(yǎng)器官(莖除外)與植株大小的異速生長關(guān)系發(fā)生了改變,且幼齡期相較于成熟期滇重樓,根系、當(dāng)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(xiàn)很強(qiáng)的光抑制現(xiàn)象,且高遮光條件下(遮光度90%)的光補(bǔ)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(chǎn)物;當(dāng)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(guān)系分析結(jié)果顯示,在給定的葉生物量基礎(chǔ)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(dāng)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(guān)系分析結(jié)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(chǎn)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(guān)系分析結(jié)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(chǎn)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(yīng)機(jī)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(dǎo)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(bǔ)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(yán)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(yīng)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(jié)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(jīng)濟(jì)器官產(chǎn)量。
【關(guān)鍵詞】：滇重樓 生物量分配 異速生長 光合生理 生態(tài)因子
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)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(jīng)費支持18-19
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展19-33
• 1.2.1 植物生物量分配研究進(jìn)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(biāo)與主要內(nèi)容33-36
• 1.3.1 研究目標(biāo)33-34
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容34-36
• 1.4 技術(shù)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(shù)據(jù)分析39-41
• 2.2 結(jié)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(guān)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(jié)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(shù)據(jù)分析74
• 3.2 結(jié)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(guān)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(yīng)策略90-91
• 3.3.3 不同遮光度下滇重樓生物量分配機(jī)制91-92
• 3.4 小結(jié)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(shù)據(jù)分析95
• 4.2 結(jié)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(guān)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(yīng)策略112-113
• 4.3.3 不同土壤水分下滇重樓生物量分配機(jī)制113-115
• 4.4 小結(jié)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(shù)據(jù)分析119-120
• 5.2 結(jié)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(guān)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(jié)143-145
• 第六章 主要結(jié)論與展望145-151
• 6.1 主要結(jié)論145-148
• 6.2 建議與展望148-151
• 參考文獻(xiàn)151-167
• 在讀期間的學(xué)術(shù)研究167-169
• 致謝169

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)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(xué)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