植物生长可塑性研究

论文摘要

本论文提出了植物可塑性新的分类方法,并用该方法研究一年草本植物苍耳(Xanthium sibiricum Parin.)、荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.)和曼陀罗(Datura stramonium L.)在不同密度和不同种植时间条件下的形态可塑性、生物量分配以及分生组织分配的策略,揭示了植物的不同特征在不同环境的可塑性差异。1.通过比较异速关系斜率和常数,我们将植物可塑性划分为四类:1.1关系可塑性:环境改变后,植物性状特征间的大小依赖关系消失;1.2尺度指数可塑性:异速生长的尺度指数(斜率)在不同环境条件下差异显著;1.3特征常数可塑性:异速生长的尺度指数没有显著差异,但是特征常数(截距)有显著差异;1.4生长速率可塑性:尺度指数和特征常数都没有显著性差异,但生长速率不同。2.植物的形态可塑性受到以下几个方面因素的影响:2.1不同的形态特征对环境的响应不同,在密度制约条件下,冠幅存在关系可塑性,叶片数则是特征常数可塑性,而直径是生长速率可塑性;2.2植物形态特征对不同环境的反应不同,冠幅在密度制约条件下存在关系可塑性,但在不同种植时间则不是这种可塑性;2.3异速关系与选择的分析指标有关系,异速生长是研究特征和个体大小之间的关系,个体大小即可用总生物量描述,有时也可用高度描述。我们的研究表明,不论是在密度制约还是在不同种植时间处理中,植物性状特征对总生物量的依赖程度明显增高,也就是说如果选择总生物量作为个体大小指标,那么得到的性状特征可塑性就相对较小;2.4对于不同分枝类型的植物,分枝角度和分枝数的可塑性存在很大差异。3.生物量分配的可塑性明显小于形态特征的可塑性。与形态特征一样,生物量分配的可塑性也受到环境和不同部分的生物量、选择的个体大小指标的影响。在不同种植时间条件下,生物量分配的可塑性比在不同密度制约条件下的可塑性要大。繁殖生物量分配的可塑性大于根、茎、叶生物量分配的可塑性。生物量分配对总生物量的依赖程度大于对高度的依赖程度。4.分生组织分配是一种研究生物量分配策略和植物可塑性的有用方法。不同的分枝结构导致在竞争条件下植物分生组织分配表现出不同的可塑性,通常繁殖分配的可塑性较小,营养生长的可塑性较大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 植物的表型可塑性
• 1.2 异速生长和可塑性
• 1.3 分生组织分配的研究进展
• 1.3.1 分生组织的研究
• 1.3.2 以分生组织定义的生活史策略
• 1.3.3 研究进展
• 1.4 本论文的研究目的
• 第二章 表型可塑性的分类方法
• 2.1 表型可塑性分类的意义
• 2.2 表型可塑性的分类方法
• 2.3 新的分类方法
• 2.3.1 异速生长
• 2.3.2 四类表型可塑性
• 第三章 不同密度条件下一年生植物的形态可塑性研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 实验地点
• 3.2.2 实验材料
• 3.2.3 实验设计和取样
• 3.2.4 数据分析
• 3.3 结果及分析
• 3.3.1 不同密度条件下荞麦的形态可塑性
• 3.3.2 不同密度条件下苍耳的形态可塑性
• 3.4 结论
• 第四章 不同种植时间下植物的形态可塑性变化
• 4.1 前言
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 实验地点
• 4.2.2 实验材料
• 4.2.3 实验设计和取样
• 4.2.4 数据分析
• 4.3 结果及分析
• 4.3.1 不同种植时间下荞麦的形态特征比较
• 4.3.2 不同种植时间下苍耳的形态可塑性变化
• 4.4 结论
• 第五章 植物生物量分配的可塑性研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料和方法
• 5.2.1 实验地点
• 5.2.2 实验材料
• 5.2.3 实验设计和取样
• 5.2.4 数据分析
• 5.3 结果与分析
• 5.4 结论
• 第六章 分生组织分配的可塑性和异速生长
• 6.1 前言
• 6.2 材料和方法
• 6.2.1 植物种类
• 6.2.2 实验地自然概况
• 6.2.3 实验设计
• 6.2.4 数据分析
• 6.2.5 有关真实可塑性（true plasticity）的问题
• 6.3 结果
• 6.3.1 异速生长
• 6.3.2 发育早期的可塑性
• 6.3.3 发育轨迹的变化
• 6.4 讨论
• 6.4.1 分生组织分配和异速生长
• 6.4.2 发育早期分生组织分配的可塑性
• 6.4.3 发育轨迹的变化
• 6.4.4 三个物种的相同点和不同点
• 6.5 结论
• 第七章 一年生单一种群研究
• 7.1 前言
• 7.2 材料和方法
• 7.2.1 实验地点
• 7.2.2 实验材料
• 7.2.3 实验设计和取样
• 7.2.4 数据分析
• 7.3 结果及分析
• 7.4 结论
• 第八章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 公开发表论文及著作情况