两种外来入侵植物与本地近缘种对土壤水分可塑性响应差异及与入侵性关系

发布时间：2019-08-06 20:55

【摘要】：表型可塑性是人们最早提出的促进外来植物入侵新生境的策略之一。可塑性可以通过改变植物形态、生理、生长发育以及繁殖等性状,提高植物对胁迫环境的适应性。土壤水分是一种常见的环境胁迫因子。但表型可塑性促进植物入侵的机理还不清晰,关于表型可塑性与入侵性关系尚不明确。本文通过比较研究2种恶性外来入侵植物瘤突苍耳(Xanthium strumarium)和刺萼龙葵(Solanumrostratum)与其同属本地植株苍耳(X.sibiricum)和龙葵(S.nigrum)在4个不同土壤水分处理下的可塑性响应差异,探究表型可塑性与入侵性的关系。测定的指标包括4个适合度性状:总生物量、相对生长速率、果实质量和繁殖分配,以及18个功能性状:根冠比、支持结构生物量分数、叶生物量分数、叶生物量、总叶面积、叶面积比、比叶面积、黎明前水势、叶片渗透势、水分利用效率、光饱和光合速率、气孔导度、净同化速率、光合氮利用效率、单位面积叶片氮含量、叶绿素、类胡萝卜素、类胡萝卜素/叶绿素。结果表明,高低水分水平下,瘤突苍耳均能通过改变适合度性状可塑性来增加适合度,获得对本地植物苍耳的优势,刺萼龙葵也能通过改变适合度性状可塑性提高或维持适合度,减小对本地植物龙葵的适合度劣势。两种入侵植物叶生物量和总叶面积在多种水分梯度下表现出适应性可塑性,促进入侵;低水分条件下,叶片渗透势可塑性也表现出适应性可塑性,促进两种恶性入侵植物入侵干旱生境。光饱和光合速率和光保护能力能够提高入侵植物瘤突苍耳和刺萼龙葵碳积累能力,而瘤突苍耳高的光合氮利用效率和刺萼龙葵高的水分利用效率能够分别提高其对资源的捕获、利用能力,进而促进入侵种的入侵。我们的研究表明,入侵种不同适合度性状可塑性,在不同水分水平下可能为其带来生长和繁殖优势。而植物叶片功能性状可塑性,在植物入侵过程中可能起到重要作用。入侵种一些功能性状可能通过提高碳积累和资源捕获效率等手段促进其入侵。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q948.1

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本文编号：2523741