青藏高原东缘地区风毛菊属植物繁殖策略研究

发布时间：2017-12-13 11:03

  本文关键词：青藏高原东缘地区风毛菊属植物繁殖策略研究

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【摘要】：风毛菊属是菊科植物中较大的属之一,主要含有五个亚属:雪兔子亚属、雪莲亚属、附片亚属、齿冠亚属和风毛菊亚属,多为一、二年生或多年生草本植物,极少为半灌木,据资料统计,在全世界范围内共分布有400余种,主要分布区域为亚洲和欧洲地区。其中在中国分布有约264种,主要分布在横断山区至青藏高原一带,是高寒草甸植物群落的常见成分,在青藏高原东缘的甘南藏族自治州共分布有约36种。风毛菊属植物分布海拔跨度较大,应对海拔高度的变化采取了多变的繁殖策略,在以往对风毛菊属植物繁殖策略的研究中,更多是对于其中单个方面进行研究,缺乏不同阶段繁殖策略综合起来的探析。因此,本论文以青藏高原东缘地区为主要研究区域,2012-2014年每年8-10月采集该地区风毛菊属植物的标本及种子(标本采集时尽量保持植株完整,在实验室对植株的各个部分烘干称重,取得植株的干重数据;种子采集之后清理其中掺杂的杂物,保存待用),对风毛菊属植物的性分配与繁殖分配策略、种子自身的属性(种子大小,种子的化学成分,种子种皮表面纹饰)以及种子的萌发属性综合进行研究分析,以期更加全面地解读风毛菊属植物应对不同生活环境的繁殖策略。主要研究结果如下:1、植株大小与海拔呈负相关,随着海拔的增高,植株的个体显著变小,更小的植株个体表现出了对高海拔恶劣环境的适应性。2、随着海拔的增高,可同化的资源变少,风毛菊属植物对繁殖器官的绝对资源投入也减小,究其原因是为了避免对繁殖器官投入过多而减少了对营养器官的投入进而降低植株的存活率,同时,也避免了资源的浪费。3、风毛菊属植物在繁殖器官绝对资源投入减小的情况下保证了对管状花的资源投入,原因是管状花包含雌雄蕊,增加管状花的资源投入可提高传粉的成功率。4、通过对风毛菊属植物性分配对海拔响应的研究,没有得到统一的性分配变化趋势,在高海拔地区,偏雌分配与偏雄分配都存在,不同的种会采取不同的分配策略。5、通过对风毛菊属植物种子大小对海拔高度响应所做的研究,没有得到统一的结论,繁殖策略因种不同而各有区别。有些物种会选择产生大种子来获得竞争力较强的幼苗,另一些种则会选择产生数量更多的小种子来应对高海拔恶劣的生存环境。6、风毛菊属植物的单头种子重与种子百粒重呈高度的正相关关系,随着海拔的变化,单个头状花序中种子数目并没有发生太大的变化,数目比较稳定。7、碳元素在种子中的含量相对来说比较稳定,而氮元素、磷元素的含量与种子的大小呈负相关。在较小的种子中,由于其具有相对较高的氮磷含量,可以产生更多的蛋白质与核糖体,幼苗体型小的先天劣势将被弱化。8、随着海拔的增高,风毛菊属植物的种皮表面纹饰有向复杂化演化的趋势.具体表现为条纹宽度与条纹间距变小,沟壑变深。风毛菊属植物种子随海拔的这种变化可能更有利于吸收水分和光照,来促使幼苗出芽。9、种子大小与种子萌发指数呈正相关性,意即种子越小,种子的萌发速度越快。较小的种子由于其数量较多且萌发速度更快,因此具有更强的拓殖能力,来弥补自身幼苗体型较小的劣势。10、种子的萌发时滞与海拔高度呈负相关,海拔越高,种子萌发的时间越早。在同等条件下高海拔地区种子的萌发率更高,利用萌发率的优势来确保生活史的完成。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q948

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本文编号：1284878