遮荫对濒危植物崖柏生理生态特性的影响

摘要

光是影响植物生存和生长发育最重要的环境因子之一，且有可能成为植物种群自然更新的主要限制因子。崖柏（Thuja sutchuenensis）是我国特有的极度濒危植物。目前尚缺乏从光合生理角度对其濒危机制开展讨论与研究。本研究通过人工遮荫方式，探讨了3种光环境下（L0=100％全光;L1=50％全光;L2=25％全光）崖柏幼苗的生长与形态、光合特性、叶绿素荧光特性以及生理生化指标方面的差异。结果表明，崖柏的株高虽随着遮荫程度的加大而增高，但彼此间无显著差异，即遮荫并未对崖柏的生长产生显著影响。遮荫条件下崖柏的比叶面积（SLA）显著高于自然光照，表明崖柏通过增加叶片面积以获得更多的光能，从而更快速的生长。解剖结果显示崖柏的角质层厚度和叶片厚度均随着光强的降低而降低。光合日变化规律研究发现，自然光照条件下的崖柏存在光合“午休”现象，但不同地区崖柏午休的原因有所不同，北京地区崖柏的光合午休是由非气孔因素引起的叶片光合能力的下降造成的，而重庆地区的光合午休是由于气孔限制因素造成的。遮荫条件下的崖柏普遍不存在午休现象，表明遮荫可以降低午间强光、高温对崖柏的抑制作用。随着光强的降低，崖柏的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及暗呼吸速率(Rd)均有所下降。叶绿素荧光参数方面，遮荫导致了PSⅡ原初光能转换效率（Fv/Fm）增加;但随着光强减弱，崖柏幼苗叶片的光化学猝灭系数(PQ)逐渐降低。在生理方面，崖柏发生了各种生理变化来适应遮荫处理。如随着光强的降低，崖柏的叶绿素含量升高，以便更好地吸收光能和更有效地进行光合作用,可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白在遮荫条件下均有所降低，即同化产物积累减少，主要是由光能不足引起的光合速率降低造成的。上述结果表明，崖柏对低光环境具有较强的内在调节机制，初步判定崖柏林下光照的不足不会成为崖柏自然更新的决定性限制因子。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的与意义

1．1．2 项目来源与经费支持

1．2 国内外研究现状

1．2．1 遮荫对植物生长与形态的影响

1．2．2 遮荫对植物光合特性的影响

1．2．3 遮荫对植物叶绿素荧光参数的影响

1．2．4 遮荫对植物生理生化指标的影响

1．3 研究目标和主要研究内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 主要研究内容

1．4 技术路线

第二章 试验地概况和研究方法

2．1 试验地概况

2．2 试验材料与研究方法

2．2．1 生长参数的测定

2．2．2 光合作用参数的测定

2．2．3 叶绿素荧光参数的测定

2．2．4 生理生化指标的测定

第三章 遮荫对崖柏生长与形态的影响

3．1 遮荫对崖柏幼苗基径、株高的影响

3．2 遮荫对崖柏幼苗叶片性状的影响

3．3 遮荫对崖柏幼苗叶片解剖结构的影响

3．4 小结

第四章 遮荫对崖柏光合特性的影响

4．1 遮荫对崖柏光合日变化特征的影响

4．1．1 环境因子的日变化

4．1．2 崖柏光合参数日变化

4．1．3 统计分析

4．2 不同光环境下崖柏光响应曲线特征

4．3 不同光环境下崖柏CO2响应曲线特征

4．4 小结

第五章 遮荫对崖柏叶绿素荧光特性的影响

5．1 遮荫对崖柏叶绿素荧光参数的影响

5．2 小结

第六章 遮荫对崖柏生理生化指标的影响

6．1 遮荫对北京、重庆两地区9月份崖柏生理生化指标的影响

6．1．1 遮荫对崖柏叶绿素含量的影响

6．1．2 遮荫对崖柏保护酶活性的影响

6．1．3 遮荫对崖柏物质代谢的影响

6．1．4 遮荫对崖柏丙二醛(MDA)含量的影响

6．1．5 遮荫对崖柏脯氨酸含量的影响

6．1．6 遮荫对崖柏NPK含量的影响

6．2 遮荫对北京地区不同月份崖柏叶绿素含量的影响

6．3 遮荫对北京地区不同月份崖柏叶片N、P、K元素含量的影响

6．4 小结

第七章 结论与建议

7．1 结论

7．2 建议

参考文献

在读期间的学术研究

致谢