学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

刺五加生活史型特征及其形成机制的研究

作　者: 曹建国
导　师: 祖元刚
学　校: 东北林业大学
专　业: 植物学
关键词: 刺五加 异质生境 光合作用 次生代谢 生物量分配 生活史 生活史型
分类号: Q945
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
下　载: 490次
引　用: 11次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文研究了异质生境下刺五加（Acanthopanax senticosus（Rupr．&Maxim．）Harms）的生长发育、形态结构、光合作用、次生代谢和生物量分配等生活史特性，根据环境特征与能量分布格局的关系提出的植物生活史型理论，总结了刺五加的生活史型特征，并探讨了植物生活史型的形成机制和实践意义。主要结果如下： 1．在刺五加的分布区域内，影响刺五加生长发育的各种环境因子中，光照是主导因子，根据光照水平设置了刺五加的三个典型生境，即林内、林窗和林缘生境。不同生境下，刺五加的生长发育、形态结构、生理代谢、生物量分配等生活史特性均有很大差别，最终表现为生活史格局的不同。 2．在林内生境，光照强度较低，平均光照强度为25.0μmol m-2s-1左右，对刺五加的生长发育形成胁迫。该生境下刺五加产生新枝的能力弱，叶片大而薄、叶面积比大，净光合速率较低，生长发育缓慢；有性生殖能力弱，繁殖年龄的植株只有少量的个体能开花结实，花序数量少，果实饱满率低。克隆繁殖相对活跃，产生的根茎能很好的保存下来，成为种族延续的重要繁殖方式。该生境下刺五加的生物量主要分配给地下部分。 3．林窗生境是刺五加生长发育的最佳生境，平均光照强度为228.3μmolm-2s-1左右，接近刺五加的光饱和点。该生境中刺五加具有较高的净光合速率，生长发育快速，植株高大、分枝多、叶片大而肥厚、叶面积比大。有性生殖能力较强，繁殖年龄的植株多数个体能开花结实，花序数量多。由于刺五加的地上部分生长旺盛，地下部分生长相对缓慢，产生克隆繁殖器官的数量少，因此，刺五加的克隆繁殖受到限制。该生境下刺五加的生物量主要分配给地上部分。 4．林缘生境的光照强度较高，平均为456.7μmol m-2s-1左右，超出刺五加的光饱和点许多，强光对刺五加的形态建成有明显的抑制作用，如叶片较小、叶面卷缩、植株个体较小；尽管林缘生境刺五加叶片的净光合速率很高，但由于叶片较小，所以其同化能力相对较弱。该生境刺五加的有性生殖能力最强，表现为繁殖年龄提前，繁殖年龄的植株基本上都能开花结实，单株花序数量最多，座果率和果实饱满率较高。该生境下刺五加的生物量倾向于分配给有性生殖。 5．刺五加的主要次生代谢产物包括刺五加甙B（丁香甙）、刺五加总黄酮、金丝桃甙等化合物，这三类（种）化合物也是重要的活性物质。刺五加中这些化合物的含量不仅具有明显的季节动态，而且生境之间亦有较大差异。刺五加茎和枝中甙含量表现出明显的规律性，在春季和晚秋季节含量比较高，而在生长季节含量有所下降。地下部分丁香试的含量没有明显的季节变化规律。刺五加不同部位丁香贰含量有较大差别，根和根茎的平均含量多于茎的平均含量。不同生境刺五加根和根茎中丁香贰的含量顺序为:林内生境>林窗生境>林缘生境。刺五加叶中黄酮的含量较高，总黄酮和金丝桃贰表现出与光照强度明显的相关性，叶中总黄酮和金丝桃贰含量由高到低为:林缘生境>林窗生境>林内生境。 6.根据影响植物生长发育的主要环境因子的生态幅和环境受到干扰的程度，结合植物在生活史过程中能量分配格局，可把植物的生活史格局划分为V、S、C三个基本生活史型以及VS、VC、CS、VCS等4个具有混合特征的过渡类型。不同生活史型的植物具有不同的种群特征、形态结构、生理特性和繁殖特点，植物的这些特受环境因子的影响，是划分植物生活史型的重要依据。 7.根据植物生活史型理论和刺五加的种群特征、形态结构、生理特性和繁殖特点，可把林内、林窗和林缘生境刺五加分别划分为vs、s和c等3种生活史型。并采用主成分分析的方法对对刺五加生活史型的划分进行了论证，结果表明，根据植物生态幅和环境扰动状况对植物生活史型进行划分是恰当的。 总的来说，不同生活史型的植物不仅其生活史整体格局不同，植物的的初生代谢、次生代谢、生长发育、繁殖特征和能量分配均大不相同。植物生活史型的理论可用来指导农业、林业和中医药种植和栽培等的生产和实践。

全文目录


1 前言  11-20
  1.1 植物生活史  11-12
    1.1.1 植物生活史的概念  11
    1.1.2 植物生活史的主要特征  11-12
  1.2 植物的生活史策略  12-15
    1.2.1 植物的繁殖策略  13-14
    1.2.2 植物的生活史策略  14-15
  1.3 植物的生活史型  15-17
  1.4 研究的主要内容目的和意义  17-18
    1.4.1 主要研究内容  17
    1.4.2 研究目的和意义  17-18
  1.5 方案和技术路线  18-20
2 研究地点和实验材料  20-28
  2.1 研究地点及自然条件概况  20
  2.2 研究材料  20-21
  2.3 刺五加研究概况  21-26
  2.4 刺五加研究展望  26-27
  2.5 样地选择  27-28
3 各样地环境因子分析  28-41
  3.1 不同样地植物的群落特征  28-35
    3.1.1 林内生境  28-30
    3.1.2 林窗生境  30-32
    3.1.3 林缘生境  32-35
  3.2 不同样地的气候因子的特征  35-37
    3.2.1 不同样地光辐射的特征  35-36
    3.2.2 不同样地温度变化的特征  36
    3.2.3 不同样地湿度变化的特征  36-37
  3.3 不同样地土壤概况  37-41
    3.3.1 土壤物理结构  37-39
    3.3.2 土壤基本的化学性质  39-41
4 刺五加种群和形态特征  41-52
  4.1 引言  41
  4.2 研究方法  41-42
  4.3 不同生境刺五加种群年龄结构  42-43
  4.4 不同生境刺五加形态特征  43-51
    4.4.1 不同生境刺五加地上部分形态结构特征  43-48
    4.4.2 不同生境刺五加地下部分形态结构特征  48-51
  4.5 植物的形态结构与生活史型的关系的探讨  51
  4.6 小结  51-52
5 不同类型刺五加光合生理特性  52-73
  5.1 引言  52-53
  5.2 研究方法  53-54
  5.3 刺五加光合作用和蒸腾作用  54-66
    5.3.1 刺五加光合作用和蒸腾作用的日变化及影响因子  54-63
    5.3.2 刺五加主要光合作用和蒸腾作用指标的季节差异  63-65
    5.3.3 刺五加叶片单位面积日同化量、曰蒸腾量和蒸腾效率  65-66
  5.4 刺五加光响应曲线  66-71
    5.4.1 刺五加的光响应曲线的日进程  67-69
    5.4.2 刺五加主要光合作用参数的季节差异  69-71
  5.5 结论  71-72
  5.6 光合作用与植物生活史型之间的关系的探讨  72-73
6 不同类型刺五加次生代谢  73-96
  6.1 刺五加甙含量的测定与研究  73-80
    6.1.1 前言  73
    6.1.2 实验材料和研究方法  73-76
    6.1.3 刺五加甙含量的结果与分析  76-80
    6.1.4 结论  80
  6.2 刺五加黄酮含量的测定与研究  80-88
    6.2.1 引言  80-81
    6.2.2 实验材料与研究方法  81-82
    6.2.3 刺五加总黄酮含量的结果与分析  82-88
    6.2.4 结论  88
  6.3 刺五加金丝桃甙含量的测定与研究  88-95
    6.3.1 引言  88-89
    6.3.2 实验材料与研究方法  89-92
    6.3.3 刺五加金丝桃甙含量的研究的结果与分析  92-95
    6.3.4 结论  95
  6.4 次生代谢产物与植物生活史型之间的关系探讨  95-96
7 不同类型刺五加繁殖特性  96-109
  7.1 引言  96-97
  7.2 研究方法  97
  7.3 刺五加的有性生殖  97-105
    7.3.1 刺五加的有性繁殖动态  97-101
    7.3.2 刺五加的开花结实率  101-102
    7.3.3 刺五加有性生殖过程中花的数量动态  102-103
    7.3.4 刺五加的的主要传粉者和访花频率  103-105
  7.4 刺五加的克隆繁殖  105-108
    7.4.1 克隆繁殖简介  105
    7.4.2 刺五加的克隆繁殖  105-106
    7.4.3 影响刺五加克隆繁殖的主要因素  106-107
    7.4.2 刺五加的克隆繁殖  107-108
  7.6 植物的繁殖与生活史型划分之间关系探讨  108-109
8 刺五加生长和生物量分配  109-118
  8.1 引言  109
  8.2 研究方法  109-110
  8.3 不同生境刺五加的相对生长速度  110-112
    8.3.1 刺五加的新枝的长度的季节变化  110-111
    8.3.2 刺五加的新枝的绝对生长速率  111-112
  8.4 不同生境刺五加的生物量分配  112-117
    8.4.1 不同生境刺五加各部位生物量  112-113
    8.4.2 不同生境刺五加的生物量分配  113-115
    8.4.3 不同生境下生物量分配的比较  115-117
  8.5 小结  117
  8.6 生长和生物量分配与植物生活史型的关系探讨  117-118
9 植物生活史型的理论基础  118-123
  9.1 生活史型概念  118-119
  9.2 植物生活史型的划分依据  119-121
    9.2.1 植物生活史型的划分的环境参数分析  119-120
    9.2.2 植物生活史型的划分的植物形态性状参数分析  120-121
  9.3 植物基本生活史型的主要特征  121-122
    9.3.1 V生活史型  121
    9.3.2 S生活史型  121
    9.3.3 C生活史型  121-122
  9.4 植物生活史型的相互关系  122-123
10 刺五加生活史型划分  123-143
  10.1 刺五加生活史型的划分  123-126
    10.1.1 刺五加生活史型划分的依据  123-126
    10.1.2 刺五加生活史型的初步划分  126
  10.2 刺五加生活史型的定量分析  126-133
    10.2.1 刺五加生活史性状参数的分析  126-128
    10.2.2 刺五加营养生长参数分析  128-129
    10.2.3 刺五加无性生殖参数分析  129-130
    10.2.4 刺五加有性生殖参数分析  130-131
    10.2.5 刺五加生活史型的定量划分  131-133
  10.3 刺五加不同生活史型的主要特征  133-138
    10.3.1 刺五加VS生活史型  133-135
    10.3.2 刺五加S生活史型  135-136
    10.3.3 刺五加C生活史型  136-138
  10.4 刺五加生活史型的形成机制  138-139
    10.4.1 引言  138
    10.4.2 不同类型刺五加生活史型形成机制  138-139
  10.5 刺五加生活史型的相互转化  139-141
  10.6 植物生活史型的理论和实践意义  141-143
11 主要结论与讨论  143-150
参考文献  150-158
致谢  158

相似论文

  1. 云南元江干热河谷优势植物内生真菌多样性及其次生代谢产物研究,X172
  2. 杨柳田头菇生活史及分类地位研究,S646
  3. 云南玉溪和普洱烤烟物质代谢与积累差异分析,S572
  4. 氮、钾及其配施对小麦抗蚜性及若干生化指标的影响,S512.1
  5. 5-氨基乙酰丙酸调节梨树叶片光合特性的研究,S661.2
  6. 果实膨大期施氮对‘丰水’梨叶片生理特性、成花及果实品质的影响,S661.2
  7. 菊花近缘种属植物苗期耐阴性研究,S682.11
  8. 高温胁迫对番茄幼苗生长及生理代谢的影响,S641.2
  9. 外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗CO2同化代谢的影响,S642.2
  10. 干旱胁迫对龙葵解剖结构和生理特性的影响,S649
  11. HCO3-、K+和HSO3-对大豆幼苗rbcL与rbcS表达及光合作用的影响,S565.1
  12. 日光温室长季节栽培番茄群体辐射特性及光合作用模拟模型研究,S641.2
  13. 铈元素对缺镁营养胁迫下玉米幼苗光合作用的影响,S513
  14. 不同育苗密度对千年桐幼苗养分吸收利用和生物量分配的影响,S792.99
  15. 豆科植物骆驼刺盐胁迫适应性研究,S793.9
  16. 毛穗旱麦草种子位置效应及其生态适应意义,Q948
  17. 萼花臂尾轮虫形态和生态特征在中国东部的空间分化,Q958.8
  18. 沉水植物逆境生理及其净化作用研究,X173
  19. 干旱胁迫对岷江上游干旱河谷—山地森林交错带典型植物生理生态的影响,Q948
  20. 植物生活史型及其谱特征的相关应用研究,Q948
  21. 篦子三尖杉的组织培养及生物碱检测,S791

中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物生理学
© 2012 www.xueweilunwen.com