欧洲银叶椴和栓皮槭苗期抗旱生理生态特性的研究

论文摘要

本文以椴树科的紫椴(Tilia amurensis)、银叶椴(Tilia tomentosa )1号、银叶椴(Tilia tomentosa )2号和槭树科的元宝枫(Acer truncatum)、栓皮槭(Acer campestre )3号、4号、5号、6号的1年生实生苗为试验材料,采用盆栽控水的方法,采取持续干旱和水分梯度控水两种方法相结合的控水方法,对苗木在干旱胁迫下的叶片解剖结构、生长、生理生化指标进行测定,建立抗旱性评价指标体系,筛选出抗旱能力较强的树种,为干旱山区造林树种的选择提供科学的理论依据。通过对叶片解剖结构和叶片保水力发现,椴树科的紫椴紫椴叶片的下角质层较厚,栅栏组织较为发达,栅栏组织与海绵组织厚度之比最大,叶片组织结构紧密度最高,其次依次是银叶椴1号、2号。槭树科的元宝枫的栅栏组织与海绵组织厚度之比最大,叶片组织结构紧密度较大,叶片组织疏松度最小,叶片解剖结构的旱生性特征明显,栓皮槭3号、4号的栅栏组织与海绵组织厚度比值和叶片组织结构紧密度最小,叶片组织疏松度最大,说明其旱生性特征最不明显。栓皮槭5号、6号各解剖指标较为一致,介于元宝枫和栓皮槭3号、4号之间。通过与保水力相关分析得出栅栏组织厚/海绵组织厚与叶片保水力呈显著正相关关系。椴树科的紫椴失水时间最长,单位重叶片的失水速率最低,所以耐脱水能力最强,其次依次是银叶椴1号、2号;槭树科的元宝枫叶片的耐脱水能力最强,其次依次是栓皮槭3号、6号、5号、4号。根据解剖结构和保水力这两个指标来综合判断各树种叶片的抗旱能力,可以得出各树种叶片的抗旱保水能力的大小顺序为:紫椴>银叶椴1号>银叶椴2号;元宝枫>栓皮槭6号>5号>3号>4号。在不同水分剃度下,8种苗木的高生长受到了抑制,且随着胁迫程度的加剧,苗高受抑程度增加;苗木的生物量随土壤含水量的降低而下降;苗木的根冠比,随着水分胁迫的加强而呈明显的上升趋势。在水分胁迫下,各树种的叶绿素含量、类胡萝卜素在不断的下降,其中椴树科的银叶椴1号下降幅度较小,槭树科的元宝枫、栓皮槭6号的下降幅度较小,这说明干旱胁迫抑制了叶绿素的生成,降低了其对光合的利用效率,在轻度干旱、中度干旱下Chla/Chlb的比值先升高,后降低,这说明在干旱的初期、中期阶段Chlb比Chla对干旱胁迫的反应更为敏感,Chlb下降速度较快,在干旱的后期Chla对干旱胁迫的反

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 符号说明
• 图表目录
• 1 前言
• 1.1 干旱的严重性、普遍性和抗旱研究的迫切性
• 1.2 栓皮槭和银叶椴的研究利用及引种意义
• 1.2.1 植物引种的目的意义
• 1.2.2 栓皮槭和银叶椴的简介及引种的目的意义
• 2 研究进展和发展趋势
• 2.1 国内外植物的抗旱研究进展
• 2.1.1 干旱的种类
• 2.1.2 干旱的危害
• 2.1.3 植物的抗旱机理
• 2.1.4 植物对水分胁迫的生理反应
• 2.1.5 植物水分胁迫的研究方法
• 2.1.6 抗旱性的综合评价
• 2.2 植物抗旱研究存在的主要问题与发展趋势
• 2.2.1 控水方法
• 2.2.2 研究对象的尺度
• 2.2.3 抗旱性评价指标体系
• 2.2.4 林木根系的研究
• 2.2.5 林木抗旱性研究的发展趋势
• 2.3 栓皮槭和银叶椴国内外的研究现状
• 3 试验材料、试验地概况与研究方法
• 3.1 试验材料
• 3.2 试验地概况
• 3.3 试验技术路线
• 3.4 试验设计
• 3.5 试验方法和测试内容
• 3.5.1 叶片解剖结构
• 3.5.2 生长指标的测定（水分梯度法）
• 3.5.3 光合指标的测定（水分梯度法）
• 3.5.4 叶绿素a、叶绿素b、叶绿素和类胡萝卜素含量的测定
• 3.5.5 各树种根系生理生态指标的测定
• 3.5.6 生理生化指标的测定（持续干旱法）
• 4 叶片解剖结构及与保水力之间的相关分析
• 4.1 叶片解剖结构
• 4.1.1 3 种椴树叶片解剖结构的差异分析
• 4.1.2 5 种槭树叶片的解剖结构差异分析
• 4.2 叶片的保水力
• 4.2.1 3 种椴树叶片的失水速率差异分析
• 4.2.2 5 种槭树叶片的失水速率差异分析
• 4.2.3 叶片保水能力差异分析
• 4.3 叶片解剖结构与叶片保水力之间的相关分析
• 4.3.1 解剖结构指标的筛选
• 4.3.2 解剖结构的综合评价
• 4.4 叶片抗旱保水能力的综合评价
• 4.5 小结
• 5 水分胁迫对各树种生长性状的影响分析
• 5.1 苗木存活率与胁迫症状
• 5.2 水分胁迫对苗高的影响
• 5.3 水分胁迫对生物量累积及分配的影响
• 5.3.1 各树种抗旱能力的初步判断
• 5.3.2 水分胁迫对根冠比的影响
• 5.4 水分胁迫对苗木叶片性状及水分分配的影响
• 5.5 小结
• 6 光合作用的特征分析
• 6.1 水分胁迫下各树种单叶片对光强的响应
• 6.1.1 水分胁迫下3 椴树树种的单叶对光强的响应
• 6.1.2 水分胁迫下5 种槭树的单叶对光强的响应
• 6.2 水分胁迫下各树种光合速率的变化
• 6.2.1 水分胁迫下3 椴树树种光合速率的变化
• 6.2.2 水分胁迫下5 槭树树种光合速率的变化
• 6.3 水分胁迫下各树种气孔导度的变化
• 6.3.1 水分胁迫下3 种椴树气孔导度的变化
• 6.3.2 水分胁迫下5 种槭树气孔导度的变化
• 6.4 水分胁迫下各树种蒸腾速率的变化
• 6.4.1 水分胁迫下各椴树蒸腾速率的变化
• 6.4.2 水分胁迫下各槭树蒸腾速率的变化
• 6.5 水分胁迫下各树种水分利用效率的变化
• 6.5.1 水分胁迫下3 椴树树种水分利用效率的变化
• 6.5.2 水分胁迫下5 槭树树种水分利用效率的变化
• 6.6 环境因子对光合、蒸腾速率的影响
• 6.6.1 环境因子的日进程
• 6.6.2 不同水分处理下的紫椴光合蒸腾作用的日进程
• 6.6.3 光合生理指标与气象因子的相关性分析
• 6.6.4 环境因子对蒸腾作用影响的数学模拟
• 6.7 水分胁迫对叶绿体色素含量的影响
• 6.7.1 水分胁迫下叶绿素总含量的变化
• 6.7.2 水分胁迫下叶绿素a/b 的变化
• 6.7.3 水分胁迫下类胡萝卜素的含量变化
• 6.8 小结
• 7 根系生理指标的特征分析
• 7.1 水分胁迫对根系体积的影响
• 7.2 水分胁迫对根系活力的影响
• 7.3 水分胁迫对根系吸收面积的影响
• 7.4 水分胁迫下根系冗余现象的分析
• 7.5 不同水分条件下银叶椴根系的分形特征
• 7.5.1 不同水分条件下的分形维数
• 7.5.2 不同水分条件下的根系长度
• 7.5.3 不同水分条件下的根系重量
• 7.5.4 根系活力与分形维数、根系长度和根系重量之间的相关分析
• 7.5.5 小结
• 7.6 小结
• 8 生理生化指标变化规律的特征分析
• 8.1 水分胁迫对酶活性的影响
• 8.1.1 水分胁迫对SOD 活性的影响
• 8.1.2 水分胁迫对POD 活性的影响
• 8.1.3 水分胁迫对CAT 活性的影响
• 8.1.4 水分胁迫对APX 活性的影响
• 8.1.5 椴树科和槭树科的保护酶系统的活性差异
• 8.2 水分胁迫对内渗透调节物质含量的影响
• 8.2.1 水分胁迫对脯氨酸含量的影响
• 8.2.2 水分胁迫对可溶性糖含量的影响
• 8.2.3 水分胁迫对可溶性蛋白含量的影响
• 8.2.4 水分胁迫对渗透调节物质含量的影响
• 8.3 水分胁迫对膜透性和过氧化产物的影响
• 8.3.1 水分胁迫对超氧阴离子自由基的影响
• 8.3.2 水分胁迫对丙二醛含量的影响
• 8.3.3 水分胁迫对质膜相对透性的影响
• 8.4 水分胁迫下生理生化指标的相关分析
• 8.4.1 水分胁迫下椴树科10 个生理生化指标的相关分析
• 8.4.2 水分胁迫下槭树科的生理生化指标的相关分析
• 8.5 小结
• 9 苗木抗旱能力的综合评价
• 9.1 对各树种抗旱能力的初步评价
• 9.2 苗木抗旱能力综合评价指标体系
• 9.3 苗木抗旱能力的综合分析评价
• 9.3.1 苗木对干旱的适应能力分析
• 9.3.2 苗木抗旱生产力指标的综合分析
• 9.3.3 苗木抗旱能力综合分析
• 9.4 小结
• 10 结论与讨论
• 10.1 结论
• 10.2 讨论
• 参考文献
• 个人简历
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢
• 博硕士学位论文同意发表声明