堇叶紫金牛的生物生态学特性研究

摘要

堇叶紫金牛(Ardisiaviolacea)为我国特有种，并且处于濒危状态，仅分布于浙江和台湾两省，植株姿态幽雅，红果艳丽经久，圆滑晶莹，可供庭院地被和观叶观果盆花栽培，具有较高的观赏美化价值，同时对研究海峡两岸的植物区系有一定的学术价值。本文在保护资源的前提下，对其生境、生物学习性、生态学习性、繁殖技术及抗逆性进行了综合研究，为其种群的发展和复壮奠定基础。　　 研究结果如下:　　 (1)堇叶紫金牛异地引种获得成功，物候与原产地基本一致，开花结实正常，低温和高温均不利于堇叶紫金牛种子的萌发，20℃与25℃是堇叶紫金牛适宜的发芽温度;扦插繁殖以1芽2叶茎段（嫩茎）为插穗成活率最高，达到93.8％，不带叶茎段（老茎）扦插成活率85.6％，均能满足生产上的应用;扦插苗盆栽第2年，1芽2叶茎段扦插苗开花植株、结实植株比率分别为76.12％和73.17％，结实植株平均果实数为3.63;不带叶茎段扦插苗开花植株、结实植株比率分别为18.42％和13.33％，结实植株平均果实数为1.17。　　 (2)堇叶紫金牛生存群落资源丰富，共有维管束植物116种（含变种），隶属于47科79属。从生活型上区分来看，堇叶紫金牛生存群落中共出现木本植物83种，其中针叶树2种，常绿阔叶树48种，落叶阔叶树33种，群落以小高位芽植物和矮高位芽植物的种类较多。在垂直结构方面，大体包括乔木层、灌木层、草本层，此外还有一些层间植物，而且种类较为丰富，并且3种类型群落的高度结构大致相同。在3个样地中灌木层中的物种丰富度指数均为最大。防火带中草本层的Shannon-Weiner指数最大，而甜槠—栲树林和杉木人工林中灌木层Shannon-Weiner指数最大。Simpson指数在甜槠—栲树林和杉木人工林中乔木层最大，而在防火带中灌木层最大。　　 (3)3个样地的堇叶紫金牛都属于集群分布，符合负二项指数分布。在不同年龄上有所差异，幼龄级（Ⅰ—Ⅲ级）个体为集群分布，而在第Ⅶ、Ⅸ龄级呈均匀分布，主要分布于光照、水分、营养、通风条件等相对充足的区域，受群落的郁闭度等环境因素和人为因素影响比较大。在年龄级结构上，堇叶紫金牛幼龄级（Ⅰ—Ⅲ级）个体数量丰富，在3个样地中Ⅰ级分别占总数的71.19％，68.18％，88.24％;在第Ⅲ—Ⅳ级过渡的过程中，Ⅲ级仅有13.1％的个体能够进入到第Ⅳ级，中高龄级数量较少，种群的致死力（损失度）Kx在第Ⅲ和X级出现高峰值，平均寿命期望在第Ⅳ龄级最高;存活曲线趋于Deevy—Ⅱ型。　　 (4)不同遮荫处理对堇叶紫金牛叶片光合特性的影响　　 不同遮荫条件下堇叶紫金牛叶片的光合特性的研究发现:堇叶紫金牛叶片的净光合速率呈“双峰型”曲线，遮荫条件下的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)日变化都是随着时间的延长先上升后下降，呈单峰型。CO2浓度日变化先下降后上升，空气温度和叶表温度变化趋势大体一致，均呈单峰型曲线，表明适当的遮荫可以促进堇叶紫金牛叶片净光合速率的提高。不同遮荫条件下堇叶紫金牛叶片的光合—光响应曲线呈现一定规律的变化，净光合速率均是随着光强的增加而上升，上升到一定程度后基本不变。全光照条件下堇叶紫金牛叶片的光补偿点仅为25.3umol/m2s，光饱和点为1000umol/m2s，堇叶紫金牛具有较强的光照生态适应性，尤其是在一定荫蔽的环境下中更有利于其光合特性的提高。　　 (5)不同遮荫处理对堇叶紫金牛叶片生理指标的影响　　 随着遮荫程度的增加，堇叶紫金牛叶片含水量呈现上升趋势，叶片丙二醛含量和游离脯氨酸均呈现先下降后上升趋势，可溶性糖含量呈现先上升后下降趋势。叶片蛋白质含量、SOD活性和POD活性均呈下降趋势。这些都表明遮荫处理对堇叶紫金牛的生理造成了不同程度的影响。遮荫率60％条件下，堇叶紫金牛叶片MDA、脯氨酸含量都最低，说明遮荫率60％比较适合堇叶紫金牛的生长，对其造成的伤害较小。堇叶紫金牛的遮荫试验表明:堇叶紫金牛是一种对荫蔽环境有较强适应能力的植物。　　 (6)不同耐旱胁迫对堇叶紫金牛叶片生理指标的影响　　 随着干旱胁迫天数的增加，堇叶紫金牛叶片不同生理指标呈现出不同的变化。叶片含水量和土壤含水量呈现下降趋势。叶片脯氨酸含量呈上升趋势。叶片细胞膜透性在干旱胁迫25d时最大值，丙二醛含量和POD活性总体呈先上升后下降趋势。堇叶紫金牛叶片超氧化物歧化酶活性呈现先上升后下降又上升的趋势。堇叶紫金牛叶片可溶性蛋白质、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量和类胡萝卜素含量均呈先下降后上升再下降的趋势。在干旱胁迫20d时，丙二醛含量降低、POD和SOD活性也下降，细胞膜透性、可溶性糖、蛋白质也与对照相比发生了显著变化。说明堇叶紫金牛在干旱胁迫20d时叶片受到了较大程度的损伤。研究表明，堇叶紫金牛是一种对水分忍受能力较强的植物，对干旱环境具有较强的适应性。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 紫金牛属植物研究概述

1．1．1 紫金牛属植物资源分布研究概况

1．1．2 紫金牛属植物生物学特性研究概况

1．1．3 紫金牛属植物资源利用研究概况

1．1．4 紫金牛属植物繁殖技术研究概况

1．1．5 紫金牛属植物抗逆性研究概况

1．2 珍稀濒危植物生存群落及种群结构研究进展

1．2．1 珍稀濒危植物生存群落的一般特征

1．2．2 珍稀濒危植物种群结构的一般特征

1．3 应用

1．3．1 应用价值

1．3．2 园林应用

1．4 展望

1．4．1 问题与不足

1．4．2 建议与期待

1．5 立题依据

1．5．1 选题来源

1．5．2 选题背景

1．5．3 目的和意义

第二章 堇叶紫金牛的生物学特性研究

2．1 研究方法

2．1．1 果实、种子大小及重量测定

2．1．2 不同温度对种子萌发的影响

2．1．3 物候期观测点概况

2．1．4 扦插繁殖及移栽

2．2 结果与分析

2．2．1 堇叶紫金牛果实、种子的大小和重量

2．2．2 不同温度对堇叶紫金牛种子发芽的影响

2．2．3 堇叶紫金牛物侯期

2．2．4 堇叶紫金牛的扦插繁殖和盆栽对开花结果的影响

第三章 堇叶紫金牛生存群落结构特征及物种多样性

3．1 研究方法

3．1．1 研究区域自然概况

3．1．2 样地的设置和调查

3．1．3 数据处理分析

3．1．4 高度结构和径级结构划分

3．2 结果与分析

3．2．1 群落种类组成

3．2．2 群落类型特征

3．2．3 群落垂直结构特征

3．2．4 群落数量特征

3．2．5 群落的物种多样性

3．2．6 主要乔木层组成种的径级结构

3．3 结论与讨论

第四章 堇叶紫金牛种群结构及分布格局研究

4．1 研究方法

4．1．2 样地的设置和调查

4．1．3 数据的统计和分析

4．2 结果与分析

4．2．1 种群年龄结构特征

4．2．2 种群分布格局

4．2．3 静态生命表

4．3 结论与讨论

第五章 堇叶紫金牛的耐荫性研究

5．1 研究方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 遮荫处理

5．1．3 实验方法

5．2 结果与分析

5．2．1 遮荫对堇叶紫金牛生物量及生长性状的影响

5．2．2 遮荫对堇叶紫金牛叶片叶绿素的影响

5．2．3 遮荫对堇叶紫金牛叶片光合特性的影响

5．2．4 遮荫对堇叶紫金牛生理的影响

5．3 结论与讨论

5．3．1 生物量及生长性状

5．3．2 叶绿素含量

5．3．3 叶片光合特性的分析

5．3．4 叶绿素荧光参数

5．3．5 叶片含水量

5．3．6 丙二醛含量

5．3．7 POD活性

5．3．8 SOD活性

5．3．9 可溶性蛋白质

5．3．10 脯氨酸

5．3．11 可溶性糖

第六章 堇叶紫金牛的抗旱性研究

6．1 研究方法

6．1．1 实验材料与设备

6．1．2 抗旱性处理方法

6．1．3 生理指标测定方法

6．2 结果与分析

6．2．1 干旱胁迫处理间土壤含水量的变化

6．2．2 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片含水量的影响

6．2．3 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片细胞质膜透性的影响

6．2．4 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片丙二醛的影响

6．2．5 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片POD活性的影响

6．2．6 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片SOD活性的影响

6．2．7 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片可溶性蛋白质的影响

6．2．8 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片脯氨酸含量的影响

6．2．9 干旱胁迫对堇叶紫金牛叶片可溶性糖含量的影响

6．2．10 干旱胁迫处理对堇叶紫金牛叶片叶绿素的影响

6．3 结论与讨论

6．3．1 土壤含水量

6．3．2 叶片含水量

6．3．3 细胞膜透性

6．3．4 丙二醛

6．3．5 POD活性

6．3．6 SOD活性

6．3．7 可溶性蛋白质

6．3．8 游离脯氨酸

6．3．9 可溶性糖含量

6．3．10 叶绿素

第七章 结论

7．1 堇叶紫金牛生物学特性

7．2 堇叶紫金牛生存群落结构特征及其物种多样性

7．3 堇叶紫金牛种群结构特征及分布格局

7．4 堇叶紫金牛耐荫性研究

7．5 堇叶紫金牛抗旱性研究

参考文献

附图

致谢

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