八种旱生灌木植物功能性状及生长分析研究

发布时间：2020-08-08 05:52

【摘要】：在干旱环境中,植物通过调节与水分散失及同化物积累有关的植物功能性状来响应生长环境的变化。黄土高原由于地表沟壑众多和土壤蓄水能力弱特征,植物生长受到水资源严重限制,鉴于旱生灌木具有较强的抗旱及抗逆能力,黄土高原地区生态建设与绿化工程中尝试将比邻区的荒漠植物引种到该区种植。因此,为了解荒漠植物在黄土高原地区的适应性,从而筛选出优良的生态建设与绿化物种,本研究在陇中黄土高原区引种了蒙古扁桃(Prunus mongolica)、柠条(Caragana Korshinskii)、白刺(Nitraria tangutorum)、花棒(Hedysarum scoparium)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、羊柴(Hedysarum Mongolicum)、白沙蒿(Artemisia sphaerocephala)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon)八种旱生灌木作为研究对象,以植物适应干旱环境的功能性状表现为核心,分析了植物根、茎、叶的生长发育规律,探讨了各器官功能性状之间及其与植物生长速率的关联特征,主要研究结果如下:1.八种旱生灌木根茎叶器官的生物量分配比例受植物生长年限影响较大,物种间差异较小,且同一物种由于其个体发育大小差异,生物量分配比例发生改变。沙冬青和柠条的根冠比(R/S)随植物生物量的积累呈幂函数上升趋势(P0.05),而蒙古扁桃、白刺、白沙蒿和花棒呈幂函数下降趋势(P0.05)。2.八种旱生灌木相对生长速率(RGR)大小排序为:花棒白沙蒿霸王柠条羊柴沙冬青白刺蒙古扁桃。3.八种旱生灌木的形态发育特征间、形态特征与地上生物量分配间均不具有共同的异速生长指数,而地上生物量与地下生物量分配间具有共同的异速生长指数(α=0.886)。4.旱生灌木物种间RGR随生长年份变化的差异受净同化速率(NAR)和叶面积比(LAR)直接影响,而植物发育时间(Time)、叶生物量比(LMR)及比叶面积(SLA)为间接影响因子。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q948
【图文】：

根冠比,标准误,白沙蒿,平均值

图 3-1 八种旱生灌木的高度、地上生物量及根冠比三年的平均特征（平均值±标Figure 3-1 Plant height, above-ground biomass and root-shoot ratio (R/S) of eight xeshrubs注：A-蒙古扁桃，B-白刺，C-沙冬青，D-羊柴，E-柠条，F-霸王，G-白沙蒿，H-花小写字母表示同一变量不同物种间的差异显著（P＜0.05）。八种旱生灌木叶、茎和根器官生物量比例分析显示，除白沙蒿外，其

物种分布,分配比例,三角图,生物量

基于三角形模型分析显示（图3-2），植物生长当年，除白沙蒿外，其余物种集中分布于三角形模型的中心偏左（根、茎、叶比例的分布范围分别为 19%~36%、18%~32%，和 40%~59%）；第二年，其余物种集中分布于三角形模型的中心偏下（根、茎、叶比例的分布范围分别为 25%~39%、27%~45%，和 21%~43%）；第三年，物种分布偏向于三角形模型的右下角（根、茎、叶比例的分布范围分别为 16%~35%、37%~56%、22%~34%）。单个物种考虑，霸王和白沙蒿植物在三角形模型的分布象限随生长年份的变化规律最为明显，呈现“中心偏左→中心偏下→右下角”的规律。三年的平均值分析显示，白沙蒿的根生物量比（RMR）、茎生物量比（SMR）和叶生物量比（LMR）分别为 12%、65%、23%，其余物种的 RMR、SMR、LMR 范围分别为 21%~36%、32%~50%和 29%~45%。

植物根冠,羊柴,霸王,物种

ò?0.952 <0.001 0.950 a 0.961 ~ 0.998 1051.39 <0.001共同的指数 0.931 <0.001 0.886八种旱生灌木植物根冠比（R/S）与地上生物量（AGB）的关系分析表明（图3-3），随植物生物量的积累，沙冬青和柠条的 R/S 呈幂函数上升趋势（P＜0.05），而另外 6 个物种的 R/S 呈幂函数下降趋势，其中蒙古扁桃、白刺、白沙蒿和花棒4 个物种的 R/S 下降趋势达到了显著水平（P＜0.05），而羊柴和霸王的下降趋势并未达到显著水平（P＞0.05）。除羊柴和霸王以外，其他 6 个物种在 AGB 较低（即植株较小）时，R/S 的上升或下降速率快，而地上生物量较高（即植株较大）时，R/S 的上升或下降速率减慢。由此可见

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