蛛网萼的地理分布模拟及其对干旱胁迫的生理响应

摘要

蛛网萼（Platycrater arguta Sieb.et Zucc.）是隶属于绣球花科的落叶灌木，第三纪孑遗珍稀濒危植物，国家二级保护植物。本文通过DIVA-GIS软件包和其整合的BIOCLIM和DOMAIN模型对蛛网萼当下及未来的潜在分布区进行了预测，对其模型精度进行检验，并对主导其分布的气候因子作主成分分析;同时为了验证蛛网萼是否对水分的变化敏感，以一年生蛛网萼幼苗为材料，采用盆栽控水试验，设置4个水分梯度，75％-80％（对照）、60％-65％（轻度干旱）、45％-50％（中度干旱）、30％-35％（重度干旱），测定其生长指标、生理生化指标、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数，论文的主要结果如下:　　(1)蛛网萼在当下的潜在分布区主要集中在赣浙皖交界区、赣浙闽交接区、浙江东部雁荡山脉地区、赣湘交界和湘桂交界区，以及日本九州岛北部、四国岛大部分地区、本州岛南部和韩国的济州岛等地。在CO2增加的情景下，蛛网萼最适潜在分布区将会明显的缩小，且有向东部和高海拔地区迁移的趋势。通过对影响物种分布的19个气候因子的主成分分析表明:年降水量、最湿季降水量和最暖季降水量是主导蛛网萼分布的气候因子。　　(2)随着干旱程度的加剧，蛛网萼的各项生长指标下降的也越显著，重度干旱下蛛网萼各项生长指标受抑制最严重，但根冠比最高，蛛网萼为了适应干旱环境采用了转移生物量的策略。轻度干旱时，蛛网萼叶片中Pro呈先升后降趋势，SOD、POD、CAT、MDA、可溶性蛋白和可溶性糖均呈上升趋势;中度及以上的干旱胁迫下，蛛网萼的SOD、CAT、可溶性糖和Pro均呈先升后降趋势，POD和可溶性蛋白呈先生后降再升趋势，MDA呈上升趋势。表明轻度干旱能够增大蛛网萼叶片的细胞膜透性，诱发保护酶系统清除细胞内活性氧，使细胞产生渗透调节物质来保证水分的供给;中度和重度干旱对蛛网萼幼苗造成的伤害较大，SOD和CAT后期下降，保护酶系统活性明显降低，可溶性糖和Pro后期也降低，表明中度和重度干旱对蛛网萼的细胞生理结构能够造成较为严重的不可逆生理性破坏。　　(3)轻度干旱胁迫下限制蛛网萼净光合速率主要是气孔因素，中度和重度干旱下则是非气孔因素主导。干旱胁迫能抑制蛛网萼PSⅡ光化学活性，Fv/Fm、Fv'/Fm'和Fv/Fo均有显著降低，表明蛛网萼受到了光抑制，且Fv/Fo对干旱的响应较为敏感。蛛网萼能通过提高NPQ的方式来增加热耗散。中度和重度干旱能对蛛网萼的PSⅡ反应系统造成不可逆的伤害。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 地理分布模拟研究进展

1．1．1 气候背景

1．1．2 物种分布模型研究进展

1．2 植物干旱胁迫研究进展

1．2．1 干旱胁迫对植物生长的影响

1．2．2 干旱胁迫对植物生理特性的影响

1．3 蛛网萼研究进展

1．4 研究目的及意义

2 蛛网萼的地理分布模拟及主要气候限制因子分析

2．1 材料与方法

2．1．1 数据收集

2．1．2 数据分析

2．2 结果与分析

2．2．1 地理分布分析

2．2．2 主要气候因子分析

2．2．3 潜在分布区预测

2．2．4 模型精度检验

2．3 小结

3 干旱胁迫对蛛网萼幼苗生理特性的影响

3．1 材料与方法

3．1．3 试验中各指标测定方法

3．2 数据处理

3．3 实验结果与分析

3．3．1 干旱胁迫对蛛网萼苗高和地径的影响

3．3．2 干旱胁迫对蛛网萼幼苗生物量的影响

3．3．3 丙二醛含量的变化

3．3．4 超氧化物歧化酶活性的变化

3．3．5 过氧化物酶活性的变化

3．3．6 过氧化氢酶活性的变化

3．3．7 可溶性蛋白含量的变化

3．3．8 可溶性糖含量的变化

3．3．9 脯氨酸含量的变化

3．4 小结

3．4．1 干旱胁迫对蛛网萼幼苗生长的影响

3．4．2 干旱胁迫对蛛网萼抗氧化系统及膜脂过氧化的影响

4 干旱胁迫对蛛网萼光合生理的影响

4．1 材料与方法

4．1．3 试验中各指标测定方法

4．1．4 数据处理

4．2 实验结果与分析

4．2．1 光合色素含量的变化

4．2．2 光合气体交换参数的变化

4．2．3 叶绿素荧光参数的变化

4．3 小结

4．3．2 干旱胁迫对蛛网萼叶片光合气体交换参数的影响

4．3．3 干旱胁迫对蛛网萼叶片叶绿素荧光参数的影响

5 结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

5．2．1 蛛网萼的地理分布

5．2．2 干旱胁迫对蛛网萼幼苗生理特性的影响

5．2．3 干旱胁迫对蛛网萼幼苗光合生理的影响

参考文献

附录

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致谢