中国沙棘（Hippophae rhamnoides subsp.sinensis）雌雄株的水分生态适应性研究

摘要

中国沙棘广泛分布于我国干旱、半干旱地区。近几十年来，作为重要的水土保持物种在中国西北部水土流失严重区域被大面积种植。中国沙棘是典型的雌雄异株植物，其雌雄株在地理分布和生境上表现趋同，但在抗逆性等方面又凸现趋异。本文以皇甫川流域不同生境下(沟底、坡面)和田间不同土壤水分条件下的中国沙棘雌雄株为研究对象，从形态结构、生理生态、生理生化以及遗传结构方面进行了系统研究，通过对这些反映植物瞬时、中期、长期对环境响应及适应的性状进行分析比较，从生态适应角度、进化尺度及对策等多方面、多层次分析中国沙棘雌雄株的水分生态适应方式，得出中国沙棘雌雄株的水分适应性机制以及雌雄株之间的适应性差异。主要研究结果如下： 1．中国沙棘雌雄株叶片具有较厚的角质层、分层叠置的表皮毛、发达的栅栏组织、发达的维管系统和机械组织等旱生结构，是其对干旱环境长期适应的性状积累和表现。不同生境下的中国沙棘雌雄株的叶片形态解剖结构表现为：在水分条件较差生境下雌雄株的叶片结构旱化特征较明显，且雌株的旱化特征比雄株的明显，如雌株具有较小的叶片厚度、上下表皮厚度、侧脉维管束距离，较大的下表皮毛厚度和密度、栅栏组织与海绵组织的比值。雌株在形态结构上表现出较强的干旱适应性和生态可塑性。 2．在生理生态特性方面，中国沙棘雌雄株在水分条件较好的生境中均表现较强的生长力，且雄株表现出更高的光合、蒸腾、水分利用效率；在水分条件较差的生境中，雌雄株均通过降低蒸腾和提高水分利用效率来适应逆境，但雄株的光合速率大幅度下降，雌株仍保持较高的光合速率，且雌株的水分利用效率高于雄株。可见，中国沙棘雌株在反映植物瞬时生理变化的性状方面对环境水分变化，尤其是对环境水分减少表现出较强的适应性。 3．在生理生化特征方面，中国沙棘雌雄株通过积累渗透调节物质和改变保护酶活性来适应旱化环境。环境水分状况变差时，雌株具有相对较高的渗透调节物质含量、稳定的保护酶体系和较低的膜脂过氧化物含量，综合表现出较强的干旱适应性。对生理生化指标隶属度函数分析结果显示，雌株的生理生化指标多元隶属度值大于雄株，其对干旱胁迫的适应性更强。 4．在遗传结构方面，应用ISSR扩增结果表明，中国沙棘雌雄株具有丰富的遗传多样性，这是其对环境适应性较强的遗传学基础，其综合体现了植物在形态结构、生理、生化对环境的短期、中期、长期适应方式，而且反映了植物在进化尺度上的对策和机制。雌株的遗传多样性高于雄株，这是雌株的水分生态适应性更强的直接证据。 综上，对中国沙棘雌雄株的水分生态适应性的研究表明，雌雄株在水分生态适应方式总体上表现出趋同现象，但雌株比雄株表现出更强的水分生态适应性，尤其是两者对干旱环境的适应方面呈现趋异趋势，这些适应性表现反映在形态结构、生理生态、生理生化等层面上，并集中体现在遗传结构的差异上。

目录

文摘

英文文摘

1前言

2研究区和样地概况

3研究内容和方法

4结果与分析

5讨论

6结论

文献综述:中国沙棘的研究概述

参考文献

致谢

附图

攻读硕士学位期间发表的学术论文