不同地理种群紫茎泽兰的生态适应性研究

论文摘要

紫茎泽兰是我国危害最严重的入侵植物之一,研究探讨其对不同生境的适应机制,有助于深入了解其入侵机理,并能够为控制、治理工作提供科学依据。本研究在2007年4-5月紫茎泽兰种子成熟的季节,采集了10个不同地理种群的紫茎泽兰种子进行不同温度梯度下的种子萌发试验；并采用交互移植法,于2007年6月至2008年5月期间,对移栽在6种不同生境中的5个不同种群紫茎泽兰幼苗的存活率、株高、分枝数、生物量、根冠比、单株花序数、产种量以及所产种子的萌发率进行了为期一年的对比观测研究,其研究结果如下：1、不同地理种群紫茎泽兰种子萌发的适宜温度均为25℃左右,在15-25℃温度范围内,不同地理种群种子萌发能力随温度的增加而增加。在不同温度梯度下,不同地理种群种子萌发率间的差异与种群地点环境条件的相关性不强；各温度梯度下,种子萌发指数均呈现出随着种群地点的纬度、海拔升高而减小的趋势,而种子平均萌发时间则呈现出随种群地点纬度、海拔升高而延长的趋势。2、在纬度、海拔较高的丽江、剑川两地样地内,各种群紫茎泽兰幼苗均因冬季的低温、霜冻而全部死亡。勐仑、大渡岗、昆明、红岩四个移植地点内各种群幼苗均全部存活至试验结束,表明各种群紫茎泽兰均有较宽的生态耐受范围。3、试验样地因素对各种群幼苗的生长、繁殖特性均有极显著影响（p<0.001）。随着样地纬度、海拔的升高,各种群幼苗的生长、繁殖参数均逐渐下降,且各参数在样地间的差异均达到极显著水平（p<0.001）。相关分析的结果表明,各种群上述生长、繁殖参数均与移植试验样地年均温间存在极显著的正相关（p<0.001）。而根冠比则随着试验样地纬度、海拔的升高而升高,且各种群根冠比与实验样地年均温间均存在极显著的负相关（p<0.001）。这表明各种群紫茎泽兰均具有较高的表型可塑性,能够对样地环境条件变化表现出显著的可塑性响应。4、除单株产种量外,地理种群与试验样地的交互作用对紫茎泽兰生长、繁殖特性影响不显著（p>0.05）。勐仑、大渡岗、昆明、红岩四个样地内,紫茎泽兰株高、分枝数、叶片数量、生物量、单株花序数量在种群问的差异均不显著（p>0.05）,来自当地的种群在生长、繁殖特性上均并未表现出显著的“本地种群优势”,即未表现出局域适应特征。5、试验样地环境条件对紫茎泽兰物候节律有显著影响。在滇中昆明和大理红岩样地中,各地理种群紫茎泽兰幼苗的换叶期出现于移植当年（2007）的12月,而在滇南勐仑、大渡岗样地中则在次年2月下旬和3月中旬才分别出现换叶。在大渡岗、昆明、红岩三个样地中,紫茎泽兰幼苗在移植次年的1月初现蕾,并2月下旬开花。而在勐仑样地中,紫茎泽兰植株在移植次年2月中旬现蕾,在3月中旬始花,明显迟于上述三个样地。但在同一样地内,不同地理种群物候节律间没有明显的差异。6、在紫茎泽兰入侵我国西南地区的过程中,其较宽的生态耐受范围与较高的表型可塑性起到了主要作用,而局域适应所起的作用相对较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 生物入侵及其危害
• 1.1.2 入侵植物适应不同生境的机理
• 1.1.3 交互移植试验研究及其应用
• 1.1.3.1 探讨植物对不同生境条件的可塑性响应
• 1.1.3.2 研究不同地理种群的物候节律差异
• 1.1.3.3 研究不同地理种群的生长与繁殖特性
• 1.1.4 不同地理种群种子萌发对温度的响应研究
• 1.1.5 对紫茎泽兰入侵、适应能力的相关研究
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 研究内容及拟解决的科学问题
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 拟解决的科学问题
• 2 研究地区概况
• 3 研究方法
• 3.1 室内种子萌发试验
• 3.1.1 种子消毒
• 3.1.2 种子萌发
• 3.2 野外交互移植试验
• 3.2.1 种子萌发与幼苗培育
• 3.2.2 幼苗移栽与样地设立
• 3.2.3 数据观测
• 3.2.3.1 存活率观测
• 3.2.3.2 物候节律观测
• 3.2.3.3 生长、繁殖指标观测
• 3.3 数据处理
• 3.3.1 种子萌发参数计算方法
• 3.3.2 数据统计处理方法
• 4 研究结果
• 4.1 不同地理种群紫茎泽兰种子在不同温度下的萌发特性
• 4.1.1 各地理种群紫茎泽兰种子在不同温度条件下的萌发率
• 4.1.2 各地理种群紫茎泽兰种子在不同温度条件下的萌发指数
• 4.1.3 各地理种群紫茎泽兰种子在不同温度条件下的平均萌发时间
• 4.2 交互移植试验各样地中紫茎泽兰幼苗存活率
• 4.3 交互移植试验各样地中不同地理种群紫茎泽兰生长特性比较
• 4.3.1 不同样地中各地理种群紫茎泽兰株高比较
• 4.3.2 不同样地中各地理种群紫茎泽兰分枝数量比较
• 4.3.3 不同样地中各地理种群紫茎泽兰最长分枝长度比较
• 4.3.4 不同样地中各地理种群紫茎泽兰叶片数量比较
• 4.3.5 不同样地中各地理种群紫茎泽兰单株生物量比较
• 4.3.6 不同样地中各地理种群紫茎泽兰根冠比比较
• 4.4 交互移植试验各样地中不同地理种群紫茎泽兰繁殖特性比较
• 4.4.1 不同样地中各种群紫茎泽兰花序数量比较
• 4.4.2 不同样地中各种群紫茎泽兰产种量的比较
• 4.4.3 不同样地中各种群紫茎泽兰种子萌发率的比较
• 4.5 交互移植试验不同样地中各地理种群紫茎泽兰物候节律比较
• 4.5.1 不同样地中各地理种群紫茎泽兰换叶期
• 4.5.2 不同样地中各地理种群紫茎泽兰现蕾期
• 4.5.3 不同样地中各地理种群紫茎泽兰开花期
• 4.5.4 不同样地中各地理种群紫茎泽兰种子成熟期
• 5 讨论
• 5.1 不同地理种群种子萌发对温度的响应
• 5.2 不同地理种群紫茎泽兰在不同生境条件下的存活率
• 5.3 不同地理种群紫茎泽兰在不同生境条件下的生长、繁殖特性
• 5.4 不同地理种群紫茎泽兰在不同生境条件下的物候节律
• 6 结论
• 参考文献
• 论文发表情况
• 在读期间参加过的学术会议
• 致谢