大果榆叶形态差异研究

发布时间：2020-07-28 09:53

【摘要】：大果榆(Ulmus macrocarpa)隶属于榆科(Ulmaceae)榆属(Ulmus L.),落叶乔木或灌木,世界著名的四大行道树之一,分布于我国东北、华北、华东和华中地区。为了探究大果榆种群叶表型变异程度和变异模式,巢式方差分析、主成分分析、相关分析、聚类分析等方法被用来对大果榆22个种群18个表型性状进行多样性比较分析;利用扫描电镜观察大果榆叶片表皮微形态特征,探究不同地区大果榆叶表皮微形态结构与环境之间的适应性。(1)大果榆采样地环境因子变化趋势环境因子的变化趋势显示,有机质与速效氮、速效钾以及含水量的变化趋势几乎一致,纬度与经度、年降水量的变化趋势相近。环境因子主成分分析表明,速效氮、有机质、经度、一月均温和纬度起主导作用。(2)叶表型多样性大果榆所有叶表型性状在种群间和种群内均存在极显著的相关性。大果榆表型性状平均变异系数为18.353%,变异幅度为6.769%-30.837%,在种群间和种群内存在丰富的变异。18个叶表型性状的平均相对极差为45.13,变化幅度为23.79-60.34。22个大果榆天然种群的相对极差最大为三道林场(67.49),云丘山(26.74)最小。叶表型性状的平均表型分化系数为93.955%,种群间方差分量(49.290%)大于种群内(3.229%),表型变异以种群间变异为主。Shannon-Wiener信息多样性指数H变化范围在2.71315-3.09000之间;Simpson多样性指数D变化范围为-0.30111-0.05194。22个种群的平均多样性指数H、D分别为2.28310、0.12215,说明大果榆存在较高的遗传多样性。主成分分析结果发现,在18个表型性状中,前四个主成分累积贡献率为88.066%。表型多样性基本来源为叶片贡献率叶柄贡献率叶脉贡献率。与环境因子的相关性分析显示,纬度对性状的影响最大,其次为经度和一月均温,速效氮和有机质对性状的影响也较大。UPGMA聚类中22个大果榆种群被分为两大类群。(3)叶微形态结构特征大果榆叶表皮被角质层覆盖,有蜡质和晶体分布。表皮毛有单细胞表皮毛和多细胞表皮毛两种,且不同种群的表皮毛密度不同,同一种群上下表皮毛密度也不同。气孔只分布于叶片下表皮,且不同种群气孔形态和气孔密度存在有差异。将叶微形态特征量化后进行主成分分析,结果表明,前四个主成分累计贡献率为89.252%。表皮毛的贡献率大于气孔的贡献率。叶微形态特征与环境因子的相关分析表明,气孔形态特征受温度影响较大,表皮毛密度主要受海拔的影响。
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q944;S687.1
【图文】：

分布图,大果,自然分布,种群

2.1 材料与方法2.1.1 土壤样品的采集与测定收集文献、书籍等资料，确定大果榆的分布。于 2015 年 6 月-2015 年 8 月在河南省、河北省、北京市、陕西省、山东省、内蒙古自治区、辽宁省、黑龙江省省共采集了 22 个大果榆种群，基本覆盖了大果榆种群的分布。采用全球卫星定（Global Positioning Systerm，GPS）对选取的种群进行定位，记录每个种群的经度与海拔。采集地点分布图见表 2-1、图 2-1。每个种群所在的样地内，采用梅花点采集土壤样品，每个点将表层枯落物及石块清除干净，采取 0-30cm 的土壤样入自封袋中。将取好的土壤样品带回实验室风干，待土样完全风干后，混合均匀四分法取部分土样过 0.25mm 和 2mm 筛，用于有机质、速效氮、速效磷、速效值及含水量的测定。

趋势图,土壤因子,趋势

土壤因子的变化趋势

变化趋势

16图 2-3 地理生态因子的变化趋势Fig.2-3 The changes of geographical and ecological factors

【参考文献】