南京椴生态学及园林应用研究

论文摘要

南京椴（Tilia miqueliana Maxim.）属椴树科椴树属（Tilia）落叶乔木,材质优良亦为重要的蜜源植物,更是优良园林观赏树种。本文首次对华东地区南京椴的野生资源进行了全面调查,并对南京椴的群落生态学、种群生态学、个体生长发与规律和生物量进行了系统研究。首次采用ISSR和RAPD分子标记的方法研究了种群间和种群内的遗传变异。由于南京椴种子存在休眠期长和发芽率低的问题,为了保护和利用该物种,本文还进行了扦插繁殖和组织培养繁殖的研究。本论文的主要研究结果如下:1、南京椴的野生资源少,调查结果显示,南京椴野生于寺庙附近森林中,成片林不多见,最小的种群仅有10余株,大的种群也不过数百株,呈点、块状分布。2、据统计与南京椴种群共生的维管植物有114种隶属55科95属。乔木层中,南京椴的重要值均高于其他物种,说明其在群落中占绝对优势的位置。南京椴生态位宽度均较宽,说明南京椴的特化程度小,对各种环境的适应能力较强,另外,各种群的生态位重叠值大多大于0.03,表明群落中各种群对资源共享的趋势较明显,各种群间的竞争比较激烈。3、南京椴种群的年龄结构都呈倒金字塔形,种群幼苗数量均比较少,而大树较多,属衰落种群。种群存活曲线多属于DeeveyⅢ型,种群中南京椴幼年株死亡率高,幼苗生境受到限制,死亡率高,幼龄株数少,更新不良。4、分别测量了种子、叶片和苞片3个器官的11个性状,分析表明:南京椴形态的变异最大的是苞片柄长,叶柄长、种子柄长和苞片宽变异也较大;种子的变异系数最小,性状最稳定。江苏宝华山种群平均变异系数最大,说明该种群形态多样性丰富,这和分子标记检测的结果一致。5、ISSR和RAPD分子标记对8个种群157个个体进行了多样性检测,分别筛选的11个和10个引物分别检测到80个和169个位点,其中多态位点分别为77个和153个,多态百分率分别达到96.25%和90.58%。ISSR和RAPD检测结果显示,南京椴物种水平Shannon多样性指数（I）分别为0.4171和0.3652,物种水平的Nei基因多样度（h）分别为0.2706和0.2304,有效等位基因数（ne）分别为1.4463和1.3604;遗传变异分析表明,物种水平的基因分化系数（Gst）分别为0.5061和0.4353,居群间的基因流（Nm）分别为0.4879和0.6487;种群遗传距离的平均值分别为0.2070和0.1468。结果表明:①宝华山种群遗传多样性最丰富,其次是皇藏峪种群;②南京椴的遗传变异主要存在于种群间,且种群间的遗传变异也不大;③UPGMA聚类分析的结果和地理分布并不一致,而且与各环境因子均没有达到显著水平,这是因为南京椴野生种群均是栽培后自然更新的群落,而不是其真正的原始分布区;④南京椴遗传分化系数Gst值为0.43-0.51,要保存其遗传多样性就必须保存包括安徽皇藏峪、江苏宝华山等几个遗传多样性稍高的种群。6、解析木的分析结果表明:南京椴在安徽皇藏峪种群生长速度最快,尤其是树高平均生长量（0.35m/年）和材积平均生长量（0.0113m3）,说明南京椴群落和环境条件更适于南京椴生长。南京椴的材积数量成熟年龄在50-70年间,从用材的角度,南京椴的最佳采伐年龄为50-70年。南京椴属于中速生长树种,并且具备优良园林树种生长特性。7、直接收获法研究了南京椴的生物量,结果表明:南京椴的生物量不大,个体间、种群间差异大。南京椴主干生物量＞根的生物量＞枝的生物量＞叶片生物量。8、南京椴的组织培养繁殖体系中,一年生的播种苗茎尖与腋芽是最好外植体材料;芽分化最佳培养基组合为:MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.02mg/L+GA31.0～2.0mg/L;增殖培养基的最佳组合为:MS+BA0.3+IBA0.02+GA30.3;生根培养基的最佳组合为:MS+BA0.05+IBA1.0。按此体系可获得生根苗。9、南京椴的园林观赏价值突出,具备了优良园林观赏树种的基本特征,是集观树形、树姿、树干、叶片、花及花序为一身的优良园林观赏树种。可用作行道树、庭荫树、小区绿化的骨干树种等。其种植方式可采用孤植、群植、散点种植或用作高篱等形式。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 1 生态学的相关概念、研究对象、研究方法、分支学科以及几个研究热点
• 2 椴属的研究现状
• 3 南京椴的研究现状
• 4 本论文研究目的和内容
• 参考文献
• 第一章 南京椴的群落学研究
• 1 江苏宝华山国家森林公园南京椴群落学特征分析
• 1.1 自然概况
• 1.2 研究方法
• 1.3 结果与分析
• 1.3.1 宝华山南京椴群落内植物的区系特征
• 1.3.2 宝华山南京椴群落组成及其特征
• 1.3.3 宝华山南京椴群落的层次结构特征
• 1.3.4 宝华山南京椴群落物种多样性分析
• 2 安徽皇藏峪自然保护区南京椴群落学特征分析
• 2.1 自然概况
• 2.2 研究方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 皇藏峪南京椴群落内植物的区系特征
• 2.3.2 皇藏峪南京椴群落组成及其特征
• 2.3.3 皇藏峪南京椴群落的层次结构特征
• 2.3.4 皇藏峪南京椴群落物种多样性分析
• 3 安徽琅琊山国家森林公园南京椴群落学特征分析
• 3.1 自然概况
• 3.2 研究方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 琅琊山南京椴群落内植物的区系特征
• 3.3.2 琅琊山南京椴群落组成及其特征
• 3.3.3 琅琊山南京椴群落的层次结构特征
• 3.3.4 琅琊山南京椴群落物种多样性分析
• 4 江苏盱眙铁山寺国家森林公园南京椴群落学特征分析
• 4.1 自然概况
• 4.2 研究方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 铁山寺南京椴群落内植物的区系特征
• 4.3.2 铁山寺南京椴群落组成及其特征
• 4.3.3 铁山寺南京椴群落的层次结构特征
• 4.3.4 铁山寺南京椴群落物种多样性分析
• 5 江苏南京牛首山森林公园南京椴群落学特征分析
• 5.1 自然概况
• 5.2 研究方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 牛首山南京椴群落内植物的区系特征
• 5.3.2 牛首山南京椴群落组成及其特征
• 5.3.3 牛首山南京椴群落的层次结构特征
• 5.4 群落的演替
• 6 南京椴群落优势树种种群结构与生态位研究
• 6.1 调查研究方法
• 6.2 生态位宽度和生态位重叠的计算
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 宝华山国家森林公园南京椴群落
• 6.3.2 皇藏峪自然保护区南京椴群落
• 6.3.3 琅琊山森林公园南京椴群落
• 6.3.4 铁山寺南京椴群落
• 7 小结
• 第二章 南京椴的种群生态学研究
• 1 研究方法
• 2 数据处理
• 2.1 径级划分
• 2.2 生命表的编制
• 2.3 种群的年龄结构
• 2.4 存活曲线分析
• 3 结果与分析
• 3.1 安徽皇藏峪自然保护区南京椴种群
• 3.1.1 种群的径级结构
• 3.1.2 生命表分析
• 3.1.3 存活曲线分析
• 3.2 江苏句容宝华山南京椴种群
• 3.2.1 种群的径级结构
• 3.2.2 生命表分析
• 3.2.3 存活曲线分析
• 3.3 安徽琅琊山国家森林公园南京椴种群
• 3.3.1 径级结构分析
• 3.3.2 生命表的分析
• 3.3.3 存活曲线分析
• 3.4 江苏铁山寺国家森林公园南京椴种群
• 3.4.1 径级结构分析
• 3.4.2 生命表的分析
• 3.4.3 存活曲线分析
• 4 小结
• 第三章 南京椴的个体生长规律和生物量的研究
• 1 南京椴的生长规律
• 1.1 实验材料
• 1.2 研究方法
• 1.3 结果与分析
• 1.4 结论
• 2 南京椴的生物量测定
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.3 结论
• 3 小结
• 第四章 南京椴的形态变异研究
• 1 南京椴的一般特性
• 1.1 形态特征
• 1.2 生态习性、地理分布和资源现状
• 2 南京椴的形态变异研究
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 种群总的情况
• 2.2.2 种群的变异
• 2.2.3 种群变异系数
• 2.2.4 种群的聚类
• 2.2.5 主成分分析
• 2.2.6 各单株的聚类
• 2.3 结论与讨论
• 第五章 南京椴分子生态学研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 总DNA的提取
• 1.2.2 PCR扩增与检测
• 1.2.3 引物筛选
• 1.2.4 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 ISSR标记结果与分析
• 2.2 RAPD标记结果与分析
• 2.3 ISSR标记和RAPD标记的比较及相关性分析
• 3 讨论
• 3.1 各种群的遗传多样性差异
• 3.2 南京椴种群间的遗传与分化
• 3.3 南京椴的遗传多样性及其保护
• 4 小结
• 第六章 南京椴组织培养繁殖技术的研究
• 1 木本植物植株再生途径、组织培养的主要影响因子及存在的问题
• 2 南京椴的组织培养繁殖
• 2.1 开展南京椴组织培养繁殖研究的目的与意义
• 2.2 南京椴不定芽途径体系的建立
• 2.2.1 材料和方法
• 2.2.2 结果与分析
• 2.2.2.1 外植体及其取样时期的选择
• 2.2.2.2 激素种类对芽分化的影响
• 2.2.2.3 激素水平对芽分化的影响
• 2.2.2.4 增殖培养基的调整
• 2.2.2.5 生根培养基的选择
• 2.2.3 讨论
• 3 小结
• 第七章 南京椴的园林应用
• 1 南京椴的用途
• 1.1 优良用材树种
• 1.2 重要的蜜源植物
• 1.3 广泛的药用价值
• 1.4 多样的园林应用
• 2 南京椴的园林观赏价值
• 2.1 树形与树姿
• 2.2 树皮与树干
• 2.3 叶片
• 2.4 花及花序
• 2.5 果实与种子
• 3 南京椴园林应用评价
• 3.1 优良园林树种必须具备的特性
• 3.2 南京椴作为优良园林观赏树种的优势
• 4 种植方式
• 参考文献
• 详细摘要