青藏高原星状雪兔子叶性状及花部特征对海拔梯度的响应研究

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植物性状对外部环境变化具有较强的可塑性,且受多种环境因子的共同影响,能最大程度的揭示植物生长与环境相互作用的关键信息。植物为适应外界环境的变化,在进化过程中逐渐形成生理和结构等方面的适应策略,从而保障自身的生存与繁殖。因此探究植物性状对环境因子的响应,对阐明植物对环境的适应机制具有重要意义。海拔作为一个综合性环境因子可以体现降水、温度、光照等因子的梯度性变化,对植物的生长与繁殖有较大的影响。同时,土壤作为植物赖以生存的基础,是影响植物生长发育的因素。青藏高原具有复杂的气候条件和独特的地理环境,孕育出许多特有物种以及丰富的植物类型。在此低温、霜冻、强辐射的严峻环境中,植物是如何适应环境并顺利完成其生活史,是近年来生态学领域的热点问题之一。本文以青藏高原的常见种星状雪兔子(Saussurea stella)为研究对象,通过分析不同海拔植物的叶性状、花部特征,以及土壤理化性质,探讨不同海拔植物叶性状和花部特征与其个体大小的关系,探究影响星状雪兔子叶性状和花部特征的主要环境因子,为风毛菊属植物的进化生态学研究和退化草场的恢复提供理论依据,并且对野生植物资源的保护具有重要意义。主要结果表明:(1)星状雪兔子个体大小随海拔的升高呈现逐渐减小的趋势,表明在高海拔地区,植物以减小个体大小的方式来适应胁迫环境。(2)海拔对星状雪兔子叶性状和花部特征有着重要的影响。叶面积、叶干重、叶干物质含量及叶大小随海拔的升高逐渐减小,而比叶面积、气孔密度和叶片数呈现相反的趋势。头状花序数随海拔的升高逐渐增大,而头状花序重、管状小花数和管状小花重随海拔升高逐渐减小。说明植物以增加比叶面积、气孔密度、叶片数以及头状花序数的方式来适应高寒胁迫环境,保证自身的生存和繁殖。(3)星状雪兔子的叶性状和花部特征在不同海拔梯度上与植物个体大小的关系没有表现出固定的模式,可能是外界环境因素和自身遗传因素共同导致的结果。(4)海拔影响土壤理化性质的变化,全盐、水解氮、有机质、p H、速效钾、速效磷、全氮、全磷、全钾及含水量等土壤理化性质在不同海拔间存在显著性差异。其中,全盐、p H、速效磷随海拔的升高总体表现出先升高后降低的趋势,有机质随海拔的升高总体呈上升趋势。(5)星状雪兔子叶性状和花部特征受海拔和土壤因子等多种环境因子的共同影响,其中,海拔、全氮、p H和水解氮是影响星状雪兔子叶性状的限制因子,海拔、p H、全盐是影响星状雪兔子花部特征的限制因子。而海拔则是影响该物种叶性状和花部特征的主要限制因子。
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