缙云山常绿阔叶林幼苗构型研究

论文摘要

植物幼苗早期适应对策对种群的更新具有决定性作用。本研究从构型角度研究了常绿阔叶林3种常见树种幼苗早前适应对策的时间动态及其对异质生境的响应,研究可为物种共存的原因及机理解释提供理论参考,同时对常绿阔叶林的保护与管理具有重要意义。以重庆市缙云山常绿阔叶林常见树种栲（Castanopsis fargesii）、润楠（Machilus nanmu）和薯豆（Elaeocarpus japonicus）幼苗为研究对象,测定了20个关键构型指标(其中植株整体构型指标6个,包括株高、基径、冠面积、冠深、根分布面积、根深;茎构型指标4个,包括分枝率1:2、枝径比2:1、1级枝总长、1级枝倾角;叶构型指标4个,包括平均叶面积、比叶面积、叶长宽比、叶柄长;根构型指标6个,包括总根长、细根长、根表面积、根平均直径、分支数、根尖数)和6个生物量指标。对目标物种生活史早期不同生长阶段（阶段1:1-3a;阶段2:4-6a;阶段3:7-9a）及不同林冠环境（林窗、林下）中的幼苗构型进行比较研究,分析了其生长适应对策和生物量分配格局。主要结果如下:3种常见树种幼苗构型的时间格局和种间差异主要体现在以下3个方面:（1）3种常见树种幼苗在根茎叶及整体构型方面随时间存在种间适应差异,栲和润楠的茎构型和根构型指标显著高于薯豆,叶构型指标显著低于薯豆。在阶段1,栲整体形态（株高、冠深、根深）、1级枝总长和根平均直径显著高于润楠和薯豆,薯豆整体形态与润楠无显著差异,叶和根指标显著高于栲和润楠。在阶段2,润楠整体形态和茎指标显著高于栲和薯豆,栲和薯豆间的地上整体形态和茎指标无明显差异,栲幼苗冠深、根深、叶长宽比和根平均直径显著高于薯豆,根分布面积、比叶面积、叶柄长和其他根指标则显著低于薯豆。在阶段3,栲幼苗具最小枝倾角和最大总枝长,冠幅大而深,薯豆则相反。薯豆叶柄长随时间均显著高于栲和润楠,根平均直径显著低于栲和润楠,栲幼苗的根分布面积随时间均显著低于润楠和薯豆。（2）3个物种的茎质量比随时间显著增加,叶质量比显著减少;但不同物种生物量分配格局具有一定差异,栲、润楠在各阶段的总生物量、叶质量比均显著高于薯豆,茎质量比显著低于薯豆。（3）幼苗根茎叶构型特征之间存在一定的耦合关联,各器官形态间的关联随时间逐渐减弱。阶段1,幼苗各器官间显著相关;至阶段3,各器官间无明显相关关系。3种常见种幼苗构型对不同林冠环境的适应主要表现在以下4个方面:（4）林冠环境对3个物种构型的影响程度具有差异。对栲幼苗的株高、冠深、根深和茎构型指标具有显著影响,对叶和根构型指标无显著影响;对润楠构型各指标均具有显著影响,林窗中润楠构型各指标显著高于林下;对薯豆幼苗的整体形态（株高、根分布面积除外）、茎和部分根构型指标具有显著影响。（5）栲和润楠幼苗的耐阴性强于薯豆。林窗中3个物种幼苗整体形态、茎、叶（平均叶面积除外）和根（根长、根表面积、根平均直径）指标具有显著差异。润楠幼苗除分支数和根尖数外的其他构型指标均显著高于其他两个物种;栲整体形态指标（根分布面积除外）、总枝长和根平均直径显著高于薯豆,总根长显著低于薯豆,其他茎、根构型指标则与薯豆无显著差异。林下幼苗叶、根构型的种间差异与林窗基本一致,茎指标中仅枝倾角的种间差异显著,表现为栲和润楠显著高于薯豆。（6）林冠环境显著影响幼苗总生物量和根质量比,林窗中栲、润楠总生物量显著高于薯豆,栲叶质量比和主根质量比显著高于润楠和薯豆,茎质量比、根质量比、根冠比显著低于润楠和薯豆。林下生物量积累与分配的种间差异表现与林窗基本一致。（7）器官间协调性随生境条件不同产生适应性进化,这种协调性取决于物种自身的耐荫性。林窗中,栲幼苗根形态与茎形态显著相关,润楠、薯豆幼苗的根形态则与叶形态显著相关;林下环境中,栲、润楠幼苗的根形态与茎形态显著相关,薯豆幼苗各器官形态间无相关关系。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩写说明
• 1 前言
•   1.1 研究目的与意义
•   1.2 幼苗构型研究进展
•   1.3 研究目标与内容
•     1.3.1 研究目标
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 技术路线
• 2 研究区域概况和研究方法
•   2.1 研究区域与物种概况
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 物种选择
•     2.2.2 样地选择
•     2.2.3 样地基本性质的调查和环境因子测定
•     2.2.4 幼苗采集
•     2.2.5 指标的选择
•     2.2.6 指标的测定
•     2.2.7 数据处理
• 3 常见树种幼苗构型特征的时间动态
•   3.1 引言
•   3.2 数据分析
•   3.3 结果
•     3.3.1 幼苗整体形态特征的时间动态
•     3.3.2 幼苗茎构型特征的时间动态
•     3.3.3 幼苗叶片特征的时间动态
•     3.3.4 幼苗根构型特征的时间动态
•     3.3.5 幼苗生物量分配的时间动态
•     3.3.6 幼苗整体形态及各器官形态相关性的时间动态
•   3.4 讨论
•     3.4.1 幼苗构型随时间的变化
•     3.4.2 幼苗生物量分配随时间的变化
•     3.4.3 幼苗各器官形态间相关性随时间的变化
•   3.5 小结
• 4 林冠环境对常见树种幼苗构型特征的影响
•   4.1 引言
•   4.2 数据分析
•   4.3 结果
•     4.3.1 幼苗整体形态的林冠环境差异
•     4.3.2 幼苗茎构型的林冠环境差异
•     4.3.3 幼苗叶构型的林冠环境差异
•     4.3.4 幼苗根系构型的林冠环境差异
•     4.3.5 幼苗生物量分配的林冠环境差异
•     4.3.6 幼苗各器官形态相关性的林冠环境差异
•   4.4 讨论
•     4.4.1 林冠环境对幼苗构型的影响
•     4.4.2 林冠环境对幼苗生物量分配的影响
•     4.4.3 林冠环境对幼苗各器官形态间相关性的影响
•   4.5 小结
• 5 结论与展望
•   5.1 研究结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 附录
•   A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
•   B.学位论文数据集
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴小琪

导师: 杨永川,赵亮

关键词: 幼苗构型,生物量分配,种间差异,年龄段,林冠环境

来源: 重庆大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 重庆大学

基金: 国家科技基础性工作专项专题(2015FY210200-16),重庆市技术创新与应用示范重点研发项目(cstc2018jszx-zdyfxm X0007)

分类号: Q948

DOI: 10.27670/d.cnki.gcqdu.2019.001064

总页数: 65

文件大小: 1246k

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