两种杨树对干旱胁迫的叶结构和叶生理耦合响应机制
发布时间：2022-08-11 16:55
在全球干旱程度不断加剧的背景下,研究黄土高原半干旱地区主栽树种和品种的抗旱生理生态机制是提高人工林经营水平和森林生产力的基础。杨树生长速度快、适应环境能力强,被广泛地应用于黄土半干旱区人工林和植被恢复中,且其丰富的遗传变异和对环境的可塑性使其在不同品种间形成多样的生理、结构和生长等方面的干旱响应策略,但是,不同程度干旱胁迫下的抗旱机制仍需深入研究,干旱胁迫下树木生理、结构和生长特性间的相关关系与相互作用仍存在很多争议,树木碳-氮-水资源间的关系还有待系统阐明。本研究以群众杨（Populus×popularis 35-44）和碧玉杨（Populus×euramericana cv‘BYu’）为试验材料,采用盆栽称重法模拟不同程度土壤干旱胁迫,通过比较干旱胁迫下两种杨树光合性能和水分利用及传输对干旱胁迫的适应性响应、叶形态结构的调节模式、叶养分分配和利用策略,进而整合叶结构和叶生理的耦合机制对植株生长的影响及其抗旱性表现,阐明了两种杨树的抗旱途径和主要机制,明确了决定杨树抗旱性的关键性指标,揭示了杨树应对干旱胁迫的碳-氮-水资源权衡策略,对杨树抗旱生理生态研究具有重要意义,对培育和克隆抗旱...
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
引言
1 树木抗旱性生理生态对策研究进展和问题
1.1 植物应对干旱胁迫生理生态对策研究进展
1.1.1 叶光合生理特性应对干旱胁迫的对策
1.1.2 叶水分生理特性应对干旱胁迫的对策
1.1.3 叶营养成分特性应对干旱胁迫的对策
1.1.4 叶形态结构特性应对干旱胁迫的对策
1.1.5 植株生长与生物量积累应对干旱胁迫的对策
1.2 杨树抗旱性生理生态对策研究现状和问题
1.2.1 杨树概述
1.2.2 杨树抗旱机制的研究现状和不足
1.3 本研究的目的、内容和技术路线
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
2 研究区概况与研究方法
2.1 研究区概况
2.2 研究方法
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验设计
2.2.3 试验条件控制与管理
2.2.4 取样和测定时间设定
2.2.5 测定与计算方法
2.3 数据处理与分析
3 干旱胁迫下两种杨树的光合生理特性与生长表现
3.1 结果与分析
3.1.1 干旱胁迫对瞬时光合参数的影响
3.1.2 干旱胁迫对光合参数-光响应曲线的影响
3.1.3 干旱胁迫对光合速率-光响应曲线特征的影响
3.1.4 干旱胁迫对生长特性的影响
3.2 讨论
3.2.1 干旱胁迫下瞬时光合参数在两种杨树间的差异
3.2.2 干旱胁迫下光合参数-光响应曲线特征在两种杨树间的差异
3.3 小结
4 干旱胁迫下两种杨树的光合日动态特性与生物量积累
4.1 结果与分析
4.1.1 环境因子的日动态及其相互关系
4.1.2 干旱胁迫对光合日动态特性的影响
4.1.3 干旱胁迫对单株尺度光合特性的影响
4.1.4 干旱胁迫对植株生物量积累和分配的影响
4.1.5 干旱胁迫下光合特性与植株各部分生物量之间的相关性分析
4.2 讨论
4.2.1 环境因子对光合作用日动态的影响
4.2.2 干旱胁迫下光合日动态特性在两种杨树间的差异
4.2.3 干旱胁迫下植株生物量的积累和分配在两种杨树间的差异
4.2.4 干旱胁迫下光合特性对植株生物量积累的影响
4.3 小结
5 干旱胁迫下两种杨树的叶结构与叶营养成分的含量与利用
5.1 结果与分析
5.1.1 干旱胁迫对叶结构特性的影响
5.1.2 干旱胁迫对叶营养成分特性的影响
5.1.3 干旱胁迫下叶结构和叶营养成分特性之间的相关性分析
5.2 讨论
5.2.1 干旱胁迫下叶形态结构适应机制在两种杨树间的差异
5.2.2 干旱胁迫下叶营养成分利用策略在两种杨树间的差异
5.3 小结
6 干旱胁迫下两种杨树叶结构和叶生理的联合响应
6.1 结果与分析
6.1.1 干旱胁迫对叶形态结构特性的影响
6.1.2 干旱胁迫对两种杨树水分生理特性的影响
6.1.3 干旱胁迫下叶形态结构与叶生理特性之间的相关性分析
6.2 讨论
6.2.1 干旱胁迫下叶面积与叶脉密度的关系
6.2.2 干旱胁迫下叶脉密度、比叶重及光合氮利用效率的关系
6.2.3 干旱胁迫下两种杨树叶脉密度与气孔密度的联合响应对叶光合水分生理特性的影响
6.3 小结
7 杨树抗旱生理生态机制综合分析
7.1 抗旱性分析指标与综合评价方法
7.2 结果与分析
7.2.1 各指标与杨树抗旱性的关系
7.2.2 两种杨树的抗旱能力综合评价
7.3 讨论
7.3.1 杨树的抗旱指标与抗旱性
7.3.2 两种杨树的抗旱途径与机制
7.3.3 杨树抗旱生理生态机制综合分析
7.4 小结
8 结论与创新点
8.1 结论
8.2 创新点
参考文献
Abstract
缩略词
攻读博士期间发表的论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤干旱对2个沙棘品种叶片水势和光合特性的影响[J]. 高国日,刘娟娟,陈道国,董礼隆,何彩云. 浙江农林大学学报. 2017(06)
[2]干旱胁迫对杨树幼苗氮磷化学计量特征及分配格局的影响[J]. 王凯,李依杭,姜涛,姚宏佳,詹舒婷. 生态学杂志. 2017(11)
[3]不同种源棕榈幼苗对干旱胁迫的响应及抗旱性评价[J]. 张兰,韦小丽,龙鹏,王婷婷,王兴文. 东北林业大学学报. 2017(11)
[4]引种杨树无性系的光合特性比较[J]. 夏黎,李宏,程平,夏诗书,武胜利,李素琼,史开奇,古丽娜尔·吐尔孙,郑朝晖. 南方农业学报. 2017(10)
[5]基于叶片性状间相关性分析的石斛属植物的水分适应策略[J]. 岳海涛,孙大成,许俊萍,管东旭,李丽萍. 西部林业科学. 2017(04)
[6]张掖湿地芨芨草叶脉密度和叶脉直径的权衡关系对3种生境的响应[J]. 韩玲,赵成章,冯威,徐婷,郑慧玲,段贝贝. 植物生态学报. 2017(08)
[7]遮荫对黑茶藨子叶片形态结构和光合特性的影响[J]. 李芯妍,滕志远,徐启江,张会慧,郑宝江. 植物研究. 2017(04)
[8]张掖湿地旱柳叶脉密度与水分利用效率的关系[J]. 徐婷,赵成章,韩玲,冯威,段贝贝,郑慧玲. 植物生态学报. 2017(07)
[9]干旱胁迫对蚬木幼苗生长及光合特征的影响[J]. 蒙芳,曹艳云,欧芷阳,谭长强,庞世龙,申文辉. 广西林业科学. 2017(02)
[10]植物水分利用效率提高途径研究综述[J]. 刘丙花,赵登超,贾明,王小芳,梁静,舒秀阁,马安宝,孙蕾. 世界林业研究. 2017(03)
博士论文
[1]植物整体水分平衡的生理生态调控机制研究[D]. 王卫锋.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[2]刺槐无性系水分利用效率和适应性研究[D]. 茹桃勤.北京林业大学 2007
[3]植物生物量分配模式与生长速率的相关规律研究[D]. 程栋梁.兰州大学 2007
[4]陕北黄土高原土壤水分亏缺状况与林木生长关系[D]. 王力.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]干旱胁迫对沙芥幼苗叶片和根系水分生理特性的影响[D]. 张希吏.内蒙古农业大学 2015
[2]黄土高原不同树龄小叶杨水分利用特性及其传输模拟[D]. 左力翔.西北农林科技大学 2013
[3]华北四个产地黄栌叶片气体交换对干旱胁迫的响应[D]. 齐秀慧.北京林业大学 2012
[4]立地条件和树龄对刺槐和小叶杨叶水力学特性的影响[D]. 李俊辉.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
[5]干旱胁迫下不同苹果品种叶片形态结构和水分利用效率的关系研究[D]. 程亮.西北农林科技大学 2011
[6]苏北杨树人工林生物量与碳贮量的研究[D]. 丁扬.南京林业大学 2008
[7]不同沙棘品种光合生理和水分生理特性的研究[D]. 孟函宁.沈阳农业大学 2007
[8]土壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响[D]. 蒲光兰.四川农业大学 2005
本文编号：3675033
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
引言
1 树木抗旱性生理生态对策研究进展和问题
1.1 植物应对干旱胁迫生理生态对策研究进展
1.1.1 叶光合生理特性应对干旱胁迫的对策
1.1.2 叶水分生理特性应对干旱胁迫的对策
1.1.3 叶营养成分特性应对干旱胁迫的对策
1.1.4 叶形态结构特性应对干旱胁迫的对策
1.1.5 植株生长与生物量积累应对干旱胁迫的对策
1.2 杨树抗旱性生理生态对策研究现状和问题
1.2.1 杨树概述
1.2.2 杨树抗旱机制的研究现状和不足
1.3 本研究的目的、内容和技术路线
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
2 研究区概况与研究方法
2.1 研究区概况
2.2 研究方法
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验设计
2.2.3 试验条件控制与管理
2.2.4 取样和测定时间设定
2.2.5 测定与计算方法
2.3 数据处理与分析
3 干旱胁迫下两种杨树的光合生理特性与生长表现
3.1 结果与分析
3.1.1 干旱胁迫对瞬时光合参数的影响
3.1.2 干旱胁迫对光合参数-光响应曲线的影响
3.1.3 干旱胁迫对光合速率-光响应曲线特征的影响
3.1.4 干旱胁迫对生长特性的影响
3.2 讨论
3.2.1 干旱胁迫下瞬时光合参数在两种杨树间的差异
3.2.2 干旱胁迫下光合参数-光响应曲线特征在两种杨树间的差异
3.3 小结
4 干旱胁迫下两种杨树的光合日动态特性与生物量积累
4.1 结果与分析
4.1.1 环境因子的日动态及其相互关系
4.1.2 干旱胁迫对光合日动态特性的影响
4.1.3 干旱胁迫对单株尺度光合特性的影响
4.1.4 干旱胁迫对植株生物量积累和分配的影响
4.1.5 干旱胁迫下光合特性与植株各部分生物量之间的相关性分析
4.2 讨论
4.2.1 环境因子对光合作用日动态的影响
4.2.2 干旱胁迫下光合日动态特性在两种杨树间的差异
4.2.3 干旱胁迫下植株生物量的积累和分配在两种杨树间的差异
4.2.4 干旱胁迫下光合特性对植株生物量积累的影响
4.3 小结
5 干旱胁迫下两种杨树的叶结构与叶营养成分的含量与利用
5.1 结果与分析
5.1.1 干旱胁迫对叶结构特性的影响
5.1.2 干旱胁迫对叶营养成分特性的影响
5.1.3 干旱胁迫下叶结构和叶营养成分特性之间的相关性分析
5.2 讨论
5.2.1 干旱胁迫下叶形态结构适应机制在两种杨树间的差异
5.2.2 干旱胁迫下叶营养成分利用策略在两种杨树间的差异
5.3 小结
6 干旱胁迫下两种杨树叶结构和叶生理的联合响应
6.1 结果与分析
6.1.1 干旱胁迫对叶形态结构特性的影响
6.1.2 干旱胁迫对两种杨树水分生理特性的影响
6.1.3 干旱胁迫下叶形态结构与叶生理特性之间的相关性分析
6.2 讨论
6.2.1 干旱胁迫下叶面积与叶脉密度的关系
6.2.2 干旱胁迫下叶脉密度、比叶重及光合氮利用效率的关系
6.2.3 干旱胁迫下两种杨树叶脉密度与气孔密度的联合响应对叶光合水分生理特性的影响
6.3 小结
7 杨树抗旱生理生态机制综合分析
7.1 抗旱性分析指标与综合评价方法
7.2 结果与分析
7.2.1 各指标与杨树抗旱性的关系
7.2.2 两种杨树的抗旱能力综合评价
7.3 讨论
7.3.1 杨树的抗旱指标与抗旱性
7.3.2 两种杨树的抗旱途径与机制
7.3.3 杨树抗旱生理生态机制综合分析
7.4 小结
8 结论与创新点
8.1 结论
8.2 创新点
参考文献
Abstract
缩略词
攻读博士期间发表的论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤干旱对2个沙棘品种叶片水势和光合特性的影响[J]. 高国日,刘娟娟,陈道国,董礼隆,何彩云. 浙江农林大学学报. 2017(06)
[2]干旱胁迫对杨树幼苗氮磷化学计量特征及分配格局的影响[J]. 王凯,李依杭,姜涛,姚宏佳,詹舒婷. 生态学杂志. 2017(11)
[3]不同种源棕榈幼苗对干旱胁迫的响应及抗旱性评价[J]. 张兰,韦小丽,龙鹏,王婷婷,王兴文. 东北林业大学学报. 2017(11)
[4]引种杨树无性系的光合特性比较[J]. 夏黎,李宏,程平,夏诗书,武胜利,李素琼,史开奇,古丽娜尔·吐尔孙,郑朝晖. 南方农业学报. 2017(10)
[5]基于叶片性状间相关性分析的石斛属植物的水分适应策略[J]. 岳海涛,孙大成,许俊萍,管东旭,李丽萍. 西部林业科学. 2017(04)
[6]张掖湿地芨芨草叶脉密度和叶脉直径的权衡关系对3种生境的响应[J]. 韩玲,赵成章,冯威,徐婷,郑慧玲,段贝贝. 植物生态学报. 2017(08)
[7]遮荫对黑茶藨子叶片形态结构和光合特性的影响[J]. 李芯妍,滕志远,徐启江,张会慧,郑宝江. 植物研究. 2017(04)
[8]张掖湿地旱柳叶脉密度与水分利用效率的关系[J]. 徐婷,赵成章,韩玲,冯威,段贝贝,郑慧玲. 植物生态学报. 2017(07)
[9]干旱胁迫对蚬木幼苗生长及光合特征的影响[J]. 蒙芳,曹艳云,欧芷阳,谭长强,庞世龙,申文辉. 广西林业科学. 2017(02)
[10]植物水分利用效率提高途径研究综述[J]. 刘丙花,赵登超,贾明,王小芳,梁静,舒秀阁,马安宝,孙蕾. 世界林业研究. 2017(03)
博士论文
[1]植物整体水分平衡的生理生态调控机制研究[D]. 王卫锋.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[2]刺槐无性系水分利用效率和适应性研究[D]. 茹桃勤.北京林业大学 2007
[3]植物生物量分配模式与生长速率的相关规律研究[D]. 程栋梁.兰州大学 2007
[4]陕北黄土高原土壤水分亏缺状况与林木生长关系[D]. 王力.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]干旱胁迫对沙芥幼苗叶片和根系水分生理特性的影响[D]. 张希吏.内蒙古农业大学 2015
[2]黄土高原不同树龄小叶杨水分利用特性及其传输模拟[D]. 左力翔.西北农林科技大学 2013
[3]华北四个产地黄栌叶片气体交换对干旱胁迫的响应[D]. 齐秀慧.北京林业大学 2012
[4]立地条件和树龄对刺槐和小叶杨叶水力学特性的影响[D]. 李俊辉.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
[5]干旱胁迫下不同苹果品种叶片形态结构和水分利用效率的关系研究[D]. 程亮.西北农林科技大学 2011
[6]苏北杨树人工林生物量与碳贮量的研究[D]. 丁扬.南京林业大学 2008
[7]不同沙棘品种光合生理和水分生理特性的研究[D]. 孟函宁.沈阳农业大学 2007
[8]土壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响[D]. 蒲光兰.四川农业大学 2005
本文编号：3675033
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