旱涝胁迫对河岸带杨树雌雄植株生长和防御能力的影响
发布时间：2021-03-28 13:55
由于季风气候以及人类活动所导致的全球极端气候事件愈发频繁,河岸带植被常常受到干旱和洪涝的影响,水分胁迫会直接影响河岸带植物的生理、生长和存活,严重时可导致河岸生态系统退化。杨柳科植物既是河岸带优势树种,也是典型的雌雄异株植物,这为探讨河岸带植物如何响应和适应河岸生境变化提供了良好的模式材料。现有对河岸带植被的研究主要以雌雄同株植物为对象,对雌雄异株植物的研究较少;先前的研究发现,雌雄异株植物对环境变化的响应与适应常常具有性别二态性,这些研究主要探讨了雌雄植株之间的生长差异,对性别间的防御能力以及防御能力和生长的关系还知之甚少。本文以我国特有河岸带树种青杨（Populus cathayana）和滇杨（P.yunnanensis）为研究对象,通过室内模拟水分胁迫（干旱、淹水）,观测对雌雄植株生长、光合、防御性状、非结构性碳水化合物和养分的影响,探讨了杨树作为雌雄异株植物对河岸生境的生理生态响应与适应规律,以及防御响应机制与植株生长的关系,为探讨河岸带雌雄异株植物的生态适应、种群分布及退化河岸带生态系统的恢复提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:1、水分胁迫对雌雄杨树形态和生物量的影响植...
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线流程图
第3章旱涝胁迫对杨树雌雄植株生长和防御能力的影响差异8图3-1青杨(A)和滇杨(B)在我国的分布(数据来源于《中国木本植物分布图集》方精云等.2009.)Fig.3-1DistuributionofPopuluscathayana(A)andP.yunnanensis(DatafromAtlasofWoodyPlantsinChina:DistributionandClimatebyFangetal.(ed.).2009).3.2实验材料与生长环境以青杨和滇杨雌雄植株的扦插苗为研究对象。青杨材料来源于四川汉源；滇杨材料来源于四川美姑。为了减少个体差异，各种群的杨树至少来自5株母株。采用一级侧枝并且以中部穗条为主，选用5～10cm长度的插穗进行扦插，扦插于四川南充西华师范大学（北纬30°48′；东经106°03′；年降雨量980-1150mm；年气温15.6-17.4℃）。扦插到长势稳定后（6周左右），随机选取健壮、无虫害、长势一致的杨树扦插条移栽到21L、盛装10kg均质土壤的塑料花盆（高22cm，直径35cm）中，每盆1株。3.3实验设计本研究为性别和水分两因素6水平实验。性别（雌雄）和水分处理（对照（100%田间持水量），干旱（30%田间持水量），淹水（保持4cm的水封；参考杨鹏和胥晓[64]））。每个物种的处理为：雄株淹水、雌株淹水、雄株对照、雌株对照、雄株干旱、雌株干旱，各处理为7个重复。待扦插苗移栽1月后，开始进行水分处理并持续60天。3.4性状测定测定的性状主要包括：杨树雌雄植株生长和生理生化性状指标，杨树雌雄植株防御性状指标。（1）生长生理生化相关性状指标：株高变化量，基径变化量，根、茎、叶干重、总重、根冠比，总叶面积、比叶面积，气生根数，叶片水势，净光合速率，气孔导度，胞间CO2浓度，蒸腾速率，瞬时水分利用效率，根、茎、叶非结构性碳水化合物，根、茎、叶元素含量。（2）防御相关性状指标：根、茎、叶次生代谢产物总酚、缩合单宁
第3章旱涝胁迫对杨树雌雄植株生长和防御能力的影响差异14图3-2旱涝胁迫对青杨(A-E)和滇杨(图(F-J)雌雄植株形态的影响Fig.3-2EffectsofdroughtandfloodstressonplantmorphologyoffemaleandmalePopuluscathayana(A-C)andP.yunnanensis(D-F)注：图中数值为平均值±标准误(n=5)。横坐标CK、F、D分别为对照、淹水、干旱处理；黑色柱子为雌株，灰色柱子为雄株；s为性别效应，w为处理效应，s×w为性别和处理的交互效应；不同小写字母代表处理间差异显著性(双因素方差分析Duncan比较，P＜0.05)。Note:Eachvaluesisthemean±SE(n=5).DifferentlowercaselettersrepresentsignificantdifferencesbetweentreatmentsaccordingtoDuncan"smultiplerangetestcomparison(P＜0.05).CK,FandDinhorizontalordinaterespectivelymeanthecontrol,floodanddroughttreatments;females(blackbar)andmales(graybar);s,sexeffect;w,watereffect;s×w,sexandwaterinteractioneffect.3.7.2旱涝胁迫对杨树雌雄植株生物量及分配的影响叶重、茎重和根重受到水分处理的影响显著（图3-3A,B,C,F,G,H）。淹水和干旱均显著降低了青杨和滇杨的叶重、茎重和根重，并且淹水处理下的叶重和根重显著低于干旱处理。从叶重上来看，青杨雌株在对照组下显著高于雄株，淹水处理下性别间无差异。干旱处理下青杨和滇杨的雌株叶重显著低于雄株。两种杨树雌株的茎重总是显著低于雄株。青杨和滇杨的根重在对照的条件下无性别差异，但是淹水和干旱导致它们的雌株显著低于雄株。总重和根冠比也受到水分处理的显著影响（图3-3D,E,I,J）。其中淹水显著降低了两种杨树的总重和根冠比，干旱显著增加了两种杨树的根冠比而降低了总重，且淹水条件下的总重和根冠比显著低于干旱处理。青杨的总重在对照条件下无
【参考文献】：
期刊论文
[1]雌雄组合模式下青杨形态和生理特征对干旱的响应差异[J]. 张琳敏,陈坚,沈文涛,段小玲,葛玉玲,董廷发,胥晓. 西华师范大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]河岸带功能及其保护修复措施[J]. 周铭浩,邱静,洪昌红,杜欢欢,汤海平. 黄河水利职业技术学院学报. 2019(04)
[3]青杨雌雄株叶际微生物群落多样性和结构的差异[J]. 刘利玲,李会琳,蒙振思,彭进友,李晓东,彭超,路璐,胥晓. 微生物学报. 2020(03)
[4]水分胁迫对桢楠幼树光合生理特性的影响[J]. 郑鹏丽,黄晓蓉,费永俊,周明芹. 中南林业科技大学学报. 2019(10)
[5]干旱胁迫对‘赣无12’苗期光合特性的影响[J]. 何小三,徐林初,龚春,王玉娟,刘新亮,赵攀,左继林,俞元春. 中南林业科技大学学报. 2018(12)
[6]不同水分胁迫对绵毛水苏幼苗形态和生理特性的影响[J]. 邓辉茗,龙聪颖,蔡仕珍,宋宇,鄢如霞,车亦然,王长见,肖瑶. 西北植物学报. 2018(06)
[7]增温对滇杨和川杨生长及生理特性的影响[J]. 杨春勐,代微然,索默,李荣,许喆,任健. 西南林业大学学报(自然科学). 2018(03)
[8]干旱胁迫对科尔沁沙地榆树幼苗C、N、P化学计量特征的影响[J]. 王凯,沈潮,孙冰,王潇楠,魏东,吕林有. 应用生态学报. 2018(07)
[9]水淹胁迫对桢楠幼树生长及光合生理特性的影响[J]. 陈玉凤,谭飞,胡红玲,胡庭兴,喻秀艳,周鑫,杨珊珊,张成浩,张建. 生态与农村环境学报. 2018(03)
[10]5种沙地灌木对干旱胁迫的生理生态响应[J]. 罗青红,宁虎森,何苗,吉小敏,雷春英. 林业科学. 2017(11)
博士论文
[1]短枝木麻黄小枝单宁形成的环境效应[D]. 张立华.厦门大学 2009
硕士论文
[1]增温对杨树雌雄植株生长和防御能力的影响[D]. 张容.西华师范大学 2019
[2]土壤水分胁迫对藏川杨光合生理特性的影响[D]. 王圣杰.河北农业大学 2011
本文编号：3105679
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线流程图
第3章旱涝胁迫对杨树雌雄植株生长和防御能力的影响差异8图3-1青杨(A)和滇杨(B)在我国的分布(数据来源于《中国木本植物分布图集》方精云等.2009.)Fig.3-1DistuributionofPopuluscathayana(A)andP.yunnanensis(DatafromAtlasofWoodyPlantsinChina:DistributionandClimatebyFangetal.(ed.).2009).3.2实验材料与生长环境以青杨和滇杨雌雄植株的扦插苗为研究对象。青杨材料来源于四川汉源；滇杨材料来源于四川美姑。为了减少个体差异，各种群的杨树至少来自5株母株。采用一级侧枝并且以中部穗条为主，选用5～10cm长度的插穗进行扦插，扦插于四川南充西华师范大学（北纬30°48′；东经106°03′；年降雨量980-1150mm；年气温15.6-17.4℃）。扦插到长势稳定后（6周左右），随机选取健壮、无虫害、长势一致的杨树扦插条移栽到21L、盛装10kg均质土壤的塑料花盆（高22cm，直径35cm）中，每盆1株。3.3实验设计本研究为性别和水分两因素6水平实验。性别（雌雄）和水分处理（对照（100%田间持水量），干旱（30%田间持水量），淹水（保持4cm的水封；参考杨鹏和胥晓[64]））。每个物种的处理为：雄株淹水、雌株淹水、雄株对照、雌株对照、雄株干旱、雌株干旱，各处理为7个重复。待扦插苗移栽1月后，开始进行水分处理并持续60天。3.4性状测定测定的性状主要包括：杨树雌雄植株生长和生理生化性状指标，杨树雌雄植株防御性状指标。（1）生长生理生化相关性状指标：株高变化量，基径变化量，根、茎、叶干重、总重、根冠比，总叶面积、比叶面积，气生根数，叶片水势，净光合速率，气孔导度，胞间CO2浓度，蒸腾速率，瞬时水分利用效率，根、茎、叶非结构性碳水化合物，根、茎、叶元素含量。（2）防御相关性状指标：根、茎、叶次生代谢产物总酚、缩合单宁
第3章旱涝胁迫对杨树雌雄植株生长和防御能力的影响差异14图3-2旱涝胁迫对青杨(A-E)和滇杨(图(F-J)雌雄植株形态的影响Fig.3-2EffectsofdroughtandfloodstressonplantmorphologyoffemaleandmalePopuluscathayana(A-C)andP.yunnanensis(D-F)注：图中数值为平均值±标准误(n=5)。横坐标CK、F、D分别为对照、淹水、干旱处理；黑色柱子为雌株，灰色柱子为雄株；s为性别效应，w为处理效应，s×w为性别和处理的交互效应；不同小写字母代表处理间差异显著性(双因素方差分析Duncan比较，P＜0.05)。Note:Eachvaluesisthemean±SE(n=5).DifferentlowercaselettersrepresentsignificantdifferencesbetweentreatmentsaccordingtoDuncan"smultiplerangetestcomparison(P＜0.05).CK,FandDinhorizontalordinaterespectivelymeanthecontrol,floodanddroughttreatments;females(blackbar)andmales(graybar);s,sexeffect;w,watereffect;s×w,sexandwaterinteractioneffect.3.7.2旱涝胁迫对杨树雌雄植株生物量及分配的影响叶重、茎重和根重受到水分处理的影响显著（图3-3A,B,C,F,G,H）。淹水和干旱均显著降低了青杨和滇杨的叶重、茎重和根重，并且淹水处理下的叶重和根重显著低于干旱处理。从叶重上来看，青杨雌株在对照组下显著高于雄株，淹水处理下性别间无差异。干旱处理下青杨和滇杨的雌株叶重显著低于雄株。两种杨树雌株的茎重总是显著低于雄株。青杨和滇杨的根重在对照的条件下无性别差异，但是淹水和干旱导致它们的雌株显著低于雄株。总重和根冠比也受到水分处理的显著影响（图3-3D,E,I,J）。其中淹水显著降低了两种杨树的总重和根冠比，干旱显著增加了两种杨树的根冠比而降低了总重，且淹水条件下的总重和根冠比显著低于干旱处理。青杨的总重在对照条件下无
【参考文献】：
期刊论文
[1]雌雄组合模式下青杨形态和生理特征对干旱的响应差异[J]. 张琳敏,陈坚,沈文涛,段小玲,葛玉玲,董廷发,胥晓. 西华师范大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]河岸带功能及其保护修复措施[J]. 周铭浩,邱静,洪昌红,杜欢欢,汤海平. 黄河水利职业技术学院学报. 2019(04)
[3]青杨雌雄株叶际微生物群落多样性和结构的差异[J]. 刘利玲,李会琳,蒙振思,彭进友,李晓东,彭超,路璐,胥晓. 微生物学报. 2020(03)
[4]水分胁迫对桢楠幼树光合生理特性的影响[J]. 郑鹏丽,黄晓蓉,费永俊,周明芹. 中南林业科技大学学报. 2019(10)
[5]干旱胁迫对‘赣无12’苗期光合特性的影响[J]. 何小三,徐林初,龚春,王玉娟,刘新亮,赵攀,左继林,俞元春. 中南林业科技大学学报. 2018(12)
[6]不同水分胁迫对绵毛水苏幼苗形态和生理特性的影响[J]. 邓辉茗,龙聪颖,蔡仕珍,宋宇,鄢如霞,车亦然,王长见,肖瑶. 西北植物学报. 2018(06)
[7]增温对滇杨和川杨生长及生理特性的影响[J]. 杨春勐,代微然,索默,李荣,许喆,任健. 西南林业大学学报(自然科学). 2018(03)
[8]干旱胁迫对科尔沁沙地榆树幼苗C、N、P化学计量特征的影响[J]. 王凯,沈潮,孙冰,王潇楠,魏东,吕林有. 应用生态学报. 2018(07)
[9]水淹胁迫对桢楠幼树生长及光合生理特性的影响[J]. 陈玉凤,谭飞,胡红玲,胡庭兴,喻秀艳,周鑫,杨珊珊,张成浩,张建. 生态与农村环境学报. 2018(03)
[10]5种沙地灌木对干旱胁迫的生理生态响应[J]. 罗青红,宁虎森,何苗,吉小敏,雷春英. 林业科学. 2017(11)
博士论文
[1]短枝木麻黄小枝单宁形成的环境效应[D]. 张立华.厦门大学 2009
硕士论文
[1]增温对杨树雌雄植株生长和防御能力的影响[D]. 张容.西华师范大学 2019
[2]土壤水分胁迫对藏川杨光合生理特性的影响[D]. 王圣杰.河北农业大学 2011
本文编号：3105679
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