栓皮栎种群实生苗定居过程及其对干旱胁迫的响应

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:auh123123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了阐明栓皮栎种群实生苗定居生态学过程及其耐旱特性,本研究以陕西不同分布区域(黄土高原、秦岭北坡、秦岭南坡)、不同生境(坡向)的栓皮栎种群为研究对象,通过野外固定样地观测与室内控制试验,幵展种群及生理生态调查、测定,研究了栓皮栎种群从结实、种子扩散、幼苗定居的过程;以及栓皮栎实生苗对干旱环境的适应机制,分析了栓皮栎种子萌发与幼苗定居适宜的土壤水分条件,为栓皮栎次生林恢复或人工丰产林栽培提供了依据。研究结论如下:1、黄土高原、秦岭北坡、秦岭南坡栓皮栎个体结实数量、种子形态、质量(千粒重和生活力)均为阳坡大于阴坡;结实数量、种子形态和质量均为秦岭南坡〉秦岭北坡>黄土高原。栓皮栎坚果主要分布于树冠上层和树冠阳面。对林内17个环境因子多元回归分析表明:影响其结实、种子形态与质量的重要因子为母树冠幅面积、冠幅体积、以及林内的温度、光照条件、土壤速效氮和速效钾含量;其中林内温度、光照条件作用最大。2、不同分布区栓皮栎种子雨观测表明:黄土高原种子雨降落开始时间最晚,结束最早,持续时间约76天,其中高峰期约14天;而秦岭南坡种子雨开始最早,结束最晚,持续时间最长91天,高峰期长达33天。同一分布区,阳坡落种早于阴坡,而阴坡落种高峰期较集中。种子雨和种子库总密度均为秦岭南坡〉秦岭北坡〉黄土高原,且阳坡大于阴坡。种子雨降落均以成熟种子为主,主要集中在高峰期降落,成熟饱满种子比例最高为黄土高原阴坡(56.60%);败育、虫蛀和被动物哨食种子主要集中在种子雨起始期和末期,虫蛀和被啃食种子比例以秦岭南坡最高;败育种子比例以秦岭北坡的阴坡最高,达到33.34%。各分布区种子库数量组成随时间发展呈动态变化,阳坡成熟种子消失速度快于阴坡,动物取食和霉烂是导致栓皮栎土壤种子库种子减少的主要因素。3、三个分布区固定样地检测表明:实生苗随年龄增长密度下降;黄土高原实生苗通过降低茎叶生长,增加根系的生长适应不良生境;秦岭北坡实生苗随着年龄的增长,适应能力增强,逐渐将更多干物质累积在茎叶器官;秦岭南坡阳坡实生苗生长发育最好,主要通过提高叶面积指数,提高光竞争能力,促进其生长。通径分析表明,改善光照条件、土壤含水率、土壤速效氮的含量和枯落物层厚度,同时降低灌木层盖度和林分密度有利于栓皮栎林实生苗定居。4、PEG模拟干旱胁迫试验表明:干旱胁迫使栓皮栎种子萌发时间延缓,萌发活力指数(VI)下降;但轻度胁迫(-O.lMPa)使种子的萌发率(GP)和日平均萌发速度均提高9.81%,萌发势(GRI)提高4.58%,并促进种子胚根增长;在中、重度胁迫(-0.3?-1.5MPa)下,抑制种子萌发,且胚根和胚芽生长缓慢。种苗通过提高根芽比(R/P)适应环境水势的降低(-0.1~-1.2MPa),但重度胁迫(-1.5MPa)下,种子不能产生胚芽。随胁迫强度的增加,种子群体萌动、萌发和出苗达50%概率时间延长,各阶段环境临界水势依次为:-0.12MPa、-0.08MPa和-0.06MPa,说明种子出苗过程对环境水分胁迫较为敏感,耐旱能力最弱。当水势低于-0.6MPa时,种子的渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)积累降低、抗氧化保护酶(SOD、POD、CAT、APX)活性和抗氧化剂(ASA)含量显著下降,导致MDA大量积累,抑制种子萌发。5、长期干旱胁迫导致栓皮栎幼苗株高、基茎、健康叶片数量、叶面积和干物质累积减少;轻度干旱可增加幼苗不同直径等级根系数量、长度、表面积、体积。尽管栓皮栎幼苗通过增加叶面积比和比叶面积抵御干旱环境,但其作用效果并不显著;当胁迫程度超过中度时,幼苗长期水分利用效率下降。此外,栓皮栎幼苗可通过在叶片、小直径细根(0<D≤0.5mm)和大直径细根(0.5<D≤2mm)大量积累渗透调节物质、迅速降低渗透势、启动抗氧化保护系统抵御长期轻度干旱胁迫。而中度胁迫下,叶片和细根部分抗氧化保护酶活性和抗氧化剂含量均已发生下降,导致幼苗耐旱能力下降且生长缓慢。重度胁迫导致幼苗各器官可溶性蛋白含量、CAT、POD和APX的活性,以及ASA含量均迅速降低,而MDA含量迅速增加,细根活力下降,幼苗生长停滞。6、在轻度和中度胁迫下,幼苗叶片相对含水率(RWC)均保持在60%以上,在重度胁迫下,叶片RWC仅为42%,暗示叶片吸水保水能力下降。幼苗通过大幅度的降低饱和渗透势(Ψ100s)和初始质壁分离渗透势(Ψ0s),保持更多的非渗透水含量(RWCa)和更低的组织细胞弹性模量()适应轻度胁迫。然而在长期重度胁迫导致Ψ100s和Ψ0s升高,渗透调节作用受阻。栓皮栎幼苗日光合进程呈双峰型曲线,两次高峰分别出现在10:00~11:00和15:00~16:00之间;在中午13:00发生“午休”现象。干旱胁迫导致净光合速率(Pn)降低,其原因包括气孔因素和非气孔因素。轻度胁迫可以提高叶片瞬时水分利用效率;而重度导致其显著降低。干旱胁迫会引发叶片的光合色素含量降低,但Chla/Chlb和Car/Chla+b为升高趋势。7、栓皮栎次生林中应加强实生苗保护,使其顺利渡过不良环境;未来栓皮栎资源培育中,丰产林培育应该在种子雨高峰期时采种;培育丰产林地点应该选择在秦岭林区;在对次生林改造与丰产林培育中,应及时抚育间伐,控制林分郁闭度,保证林地充足的光照,土壤水分维持在21.1±0.6%~14.6±1.2%之间,促进种子萌发及实生苗生长发育。
其他文献
责任是公民素质的基石,是人格素质的核心,而责任教育则是全民教育的重点,随着一系列青少年责任感立项课题的探索、研究和实践积累,责任教育逐渐走向完善,并成为很多教育家研究的重
近年来,大量“天价薪酬”事件曝光以及国家对国企负责人薪酬政策的调整使得国企高管薪酬的公平性一直备受社会各界的争议,尤其是在当前经济低迷和收入差距不断扩大的经济形势下
以姜和绿茶为主原料,探讨了姜汁与绿茶混合口味及色泽的最佳比例,采用微孔滤膜技术,以及解决瓶装姜茶饮料沉淀的最佳工艺条件如:pH值、杀菌温度、抗氧化剂、精滤工艺等。
视黄醇结合蛋白4(Retinol binding protein4,RBP4)是一种脂肪细胞分泌的蛋白因子。多项研究表明,其表达水平的升高与胰岛素抵抗及Ⅱ型糖尿病等呈现正向相关关系,但目前已有研
研究日本的中国观转变及其特征有利于更好的把握日本对华政策意图,处理中日关系,本文以此为选题进行研究,主要包括四个部分。第一部分首先对本文所要研究的中国观进行界定,并总体
施琅统一台湾 ,为复界开海创造了必不可少的先决前提条件。因此 ,施琅是清初开放海禁的第一功臣。施琅在清初开放海禁决策上具有很大的发言权 ,甚至是决定性的作用。国家政局
<正>1993年奥普电器研制出第一台集取暖、照明、换气三功能为一体的浴霸产品,并进行大力推广,引领行业发展20年。2005年集成吊顶开始在市场出现,它将传统浴霸、换气扇、照明
20世纪90年代农业产业化的兴起与发展,为解决我国“三农”问题,建设社会主义新农村的提供了新的思路,得到了各级政府和学术界的广泛认同,并在全国掀起了发展农业产业化经营的
应用果胶酶对桑椹果汁澄清的单因素试验结果表明,果胶酶的最小剂量为1.5ml/L、温度为40~60℃、pH为3~4。用此工艺条件澄清的桑椹果汁透光率在95%以上,可溶性固形物含量基本不变
今年3月,继欧司朗、LG之后,集成吊顶行业的领导品牌友邦又与海尔热水器达成了战略合作意向,在行业内全新推出并升级了集成吊顶五大功能模块:海尔定制电热水器模块、光波取暖