常绿阔叶林不同演替阶段树种幼苗对不同光环境的适应

论文摘要

本论文以亚热带常绿阔叶林演替序列上不同地位的物种为研究对象，选择3种自然环境（旷地、常绿阔叶林林窗和常绿阔叶林林下）并比较3种环境的主要环境因子，从生长特征、光合特征、解剖特征方面研究幼苗对3种光环境的适应，得到以下结论：（1）研究发现由于受到林冠结构（空隙度、平均叶面积指数及平均叶倾角）的影响，旷地有效光辐射高于林窗和林下，旷地的相对湿度、气温日变化比林窗和林下变动大。3种环境的有效光辐射、气温和相对湿度的季节变化趋势一致，均表现出夏季值最高。不同环境中环境因子的变化幅度在夏季表现最为明显。（2）在旷地、林窗和林下3种自然光环境下，通过比较亚热带常绿阔叶林演替前期种四川大头茶（Gordonia acuminate（Pritz．）H．T.Chang）和后期种薄果猴欢喜（Sloanea leptocarpa Diels）的幼苗生长、生物量和光合色素含量，探讨不同生态习性亚热带常绿阔叶树种幼苗对光环境的适应。结果表明：1)在旷地环境，两种幼苗具有低的SSL、ChlM、ChlA、CarM和高的Car／Chl以适应高光环境。与四川大头茶相比，薄果猴欢喜具有高的SMR、Car／Chl和低的SSL、LMR（p<0．05）：2)在林下环境，两种幼苗具有高的SLA、LAR、ChlM、ChlA、CarM和低的Chl a／b以适应低光环境。与四川大头茶相比，薄果猴欢喜具有更高的SLA、LAR、ChlM、ChlA、CarM和低的Chl a／b（p<0．05）。总之，前期种四川大头茶适应旷地光环境的能力略强于后期种薄果猴欢喜，但适应林下的能力较差。（3）研究了生长于旷地、林窗和林下环境的亚热带常绿阔叶林演替前期树种灯台树（Cornuscontroversa Hemsl.）和香樟（Cinnamomum camphora（L．）Presl）、中间种大果杜英（Elaeocarpusduclowxii Gagnep．）及演替后期种薯豆（Elaeocarpus japonicus Sieb．et Zucc）和栲树（Castanopsisfargwsii Franch．）幼苗的稳态光合特征和荧光参数对光强的响应。结果表明：灯台树和香樟具有高水平的ETR、NPQ、Pmax和Rd，在3种光环境下均没有发生光抑制，相反，大果杜英、薯豆和栲树具有较低水平的ETR、NPQ和Pmax，在旷地环境发生长期的光抑制现象。超过一定光强范围后，生长在林下环境的灯台树、香樟和大果杜英，比在旷地和林窗环境受到更大的光抑制（低的ΔF／Fm’值），可能是它们在林下生长具有较小的Pmax、Rd、qP、ETR和NPQ，而薯豆和栲树幼苗生长在三种环境下的qP、ETR和NPQ差异不显著，即使施以相同光强，生长在林下的幼苗也与旷地和林窗发生的短期光抑制。结果表明幼苗在高光环境下是否会发生光抑制，与它本身具有的Pmax、Rd、qP、ETR和NPQ综合特征水平有关。（4）研究了生长于旷地、林窗和林下环境的亚热带常绿阔叶林前期树种川灰木（Symplocossetchuanensis Brand）、中间种大果杜英及演替后期种薯豆和栲树幼苗的生态解剖及可塑性特征。结果表明：在旷地环境下，4种幼苗表现出较高的气孔密度、气孔指数、叶厚、栅栏组织、栅栏／海绵组织、Sc、Smec或Sc／Smec值。在林下环境，4种幼苗具有较小的上表皮、叶厚和较大的海绵组织值。比较4种幼苗解剖可塑性，发现川灰木和大果杜英的大部分的解剖特征（气孔长度、保卫细胞长度、上表皮、上角质层、栅栏组织、栅栏组织／海绵组织、Sc指标）的可塑性指数显著高于薯豆和栲树（p＜0．05），且总体可塑性指数表现为川灰木（0．825）＞大果杜英（0．753）＞薯豆（0．597）＞栲树（0．583）。结果表明，常绿阔叶林演替前期种和中间演替种的可塑性比演替后期种大，这一定程度上解释了它们在常绿阔叶林演替中的地位。从本实验的综合结果中发现，一般演替前期种比演替后期种更适应于开阔的林窗环境，相反，后者更适应于郁闭的林下环境。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 国内外研究进展及存在问题
• 1.1.1 植物对不同光环境适应机理研究
• 1.1.2 植物对不同光环境适应机理研究存在的问题
• 1.2 本研究目的
• 1.3 主要研究内容
• 参考文献
• 第2章 3种环境的林冠结构及光环境特征比较
• 2.1 研究方法
• 2.1.1 样地设置
• 2.1.2 测定方法
• 2.1.3 数据分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 林冠结构
• 2.2.2 3种环境的环境因子的日变化
• 2.3 讨论
• 参考文献
• 第3章 常绿阔叶林两种树种幼苗对不同光环境的适应——关于生长和光合色素的研究
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料处理
• 3.2.2 测定方法
• 3.2.3 数据分析
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 不同光环境中幼苗的生物量分配策略与结构特征
• 3.3.2 不同光环境中幼苗的光合色素含量
• 3.4 讨论
• 参考文献
• 第4章 常绿阔叶林5种树种幼苗对不同光环境的的适应性比较——关于光合特征方面的比较
• 4.1 研究材料和方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 材料处理
• 4.1.3 测定方法
• 4.1.4 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 5种幼苗稳态的光合特征
• 4.2.2 荧光响应特征
• 4.3 讨论
• 参考文献
• 第5章 常绿阔叶林4种树种幼苗对不同光环境的适应性——关于生态解剖及可塑性特征的比较
• 5.1 研究材料和方法
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 材料处理
• 5.1.3 取样和制片方法
• 5.1.4 数据分析
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 叶片表面结构
• 5.2.2 叶片解剖特征
• 5.2.3 4种幼苗的叶片解剖可塑性比较
• 5.3 讨论
• 参考文献
• 第6章 结论与展望
• 致谢
• 在学期间所发表的相关文章