构树(Broussonetia papyrifera)生殖生态学研究

构树(Broussonetia papyrifera)生殖生态学研究

论文摘要

近年来,对植物生活史理论的研究已成为生态学领域的热门之一,而权衡理论是生活史进化理论的最基本假设。目前对植物权衡的研究大多集中在草本植物上,木本植物尤其是雌雄异株的乔木植物的权衡关系还不清楚。本研究以四川雅安市老坂山(N102°51′~103°12′,E29°40′~E30°14′)为实验地,以雌雄异株植物构树为研究对象,在采用相邻格子法调查构树种群空间分布格局的基础上,以生物量作为衡量指标,在个体水平和生殖枝构件水平上探讨了构树花期和果期生殖投入的权衡关系,并尝试进行合理解释。经过一年多野外调查和室内分析、数据整理分析,得出以下一些主要结论:1.构树种群不同样地分布格局有所差异,样地1、2总的表现为集群分布,样地3为随机分布。不同取样尺度构树种群的聚集强度有所变化,格局强度的最大值和出现最大值的面积有所不同。不同年龄发育阶段种群分布格局动态分析,大树均为集群分布,中树除样地3外全为偏集群分布,幼树除样地3外均为集群分布。总体看来,构树种群的中树聚集程度较高,从幼树到大树聚集程度有先增大后减小的趋势,构树种群处于一个稳定发展的时期。2.构树雌雄种群的分布格局,雌株和雄株种群在样地1、2呈集群分布,在样地3为随机分布,幼树在3个样地中都为集群分布。不同样地雌雄种群及幼树种群的聚集强度变化有差异,雄株的聚集强度:样地2>样地1>样地3,雌株聚集强度:样地1>样地3>样地2,幼树聚集强度:样地1>样地2>样地3。3.构树花期的生殖投入,在花期雄株用于繁殖生长(花序)的生物量明显多于雌性;雌株营养生长的投入要高于雄株。雌花序生物量和营养生长部分生物量之间有正相关关系,构树花期生殖与生长权衡关系在本实验中并未检测到。花序数量和花序单重之间存在一定的权衡,但是相关性不显著(雄株r=0.687,P=-0.068;雌株r=0.259,P=-0.209)。4.果实生物量与营养部分生物量投入之间没有发现权衡关系,果实生产与相关的营养生长有较弱的正相关关系(r=0.3694,P=0.03)。果实数量和果实单重存在权衡关系,相关性不显著(r=0.256,P=-0.204);种子平均单重和种子数之间存在权衡关系,相关性极显著(r=-0.651,P<0.01)。5.构树雄株年生长量大于雌株,但差异性不显著(F=7.805,P=0.858);雌株与雌株的距离大于雄株与雄株的距离,且差异性显著(F=1.336,P=0.034),雌株与雄株的距离大于雄株与雄株的距离,差异性极显著(F=15.335,P<0.01);雄株末端枝花序生物量大于雌株,但雌株末端枝果期和总的生殖生物量投入大于雄株。构树雌雄个体间存在一定的权衡关系。6.各样地土壤所测的指标其差异性都不显著,同时,各样地内构树花期和果期的生物量分配差异也不明显,各样地种子数量和平均大小差异显著,本实验中环境差异性可能对构树生长和生殖权衡关系影响较小,但对种子的大小和数量有一定的影响。7.构树种子平均大小呈正态分布,种子平均大小变异有1.34倍,构树种子大小变异系数在个体间(2.54%)和个体内(5.04%)都不大,种子均重可能掩盖部分个体内的种子变异,构树种子大小变异可能来源于果实内或种群间。8.本文验证了构件水平构树生殖构件的大小与数量存在权衡关系,雌雄个体花期和果时期的生殖投入有明显差异;未检测到构件水平不同发育时期生殖与生长的权衡关系。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 前言
  • 1 文献综述
  • 1.1 植物生殖生态学研究概述
  • 1.2 我国生殖生态学研究现状
  • 1.2.1 传粉生态
  • 1.2.2 繁育系统
  • 1.2.3 生殖分配
  • 1.2.4 植物克隆
  • 1.2.5 花部形态、果实和种子产量
  • 1.2.6 种子大小变异
  • 1.3 构树的研究现状
  • 1.4 本研究的目的和意义
  • 2 技术路线与研究内容
  • 2.1 技术路线
  • 2.2 研究内容
  • 3 材料与方法
  • 3.1 实验地概况
  • 3.2 实验材料
  • 3.3 实验设计
  • 3.3.1 样地设置
  • 3.3.2 种群空间分布格局调查
  • 3.3.3 土壤背景值调查
  • 3.3.4 构树权衡关系(trade-off)测定
  • 3.3.5 种子大小测定
  • 3.4 数据处理
  • 4 结果与分析
  • 4.1 构树种群空间分布格局
  • 4.2 构树的权衡关系
  • 4.2.1 花期生殖投入
  • 4.2.2 构树果期生殖投入
  • 4.2.3 构树个体水平的权衡
  • 4.3 环境对构树生殖和生长的影响
  • 4.4 种子大小变异
  • 5 讨论
  • 5.1 构树种群空间分布格局
  • 5.2 构树的权衡
  • 5.2.1 花期生殖投入
  • 5.2.2 果期生殖投入
  • 5.2.3 个体权衡
  • 5.3 环境对构树生殖和生长的影响
  • 5.4 种子大小的变异
  • 6 进一步研究的设想
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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