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入侵植物香菇草（Hydrocotyle vulgaris）对水分的表型可塑性研究及其演变预测

作　者: 杨琴琴
导　师: 季梦成
学　校: 浙江农林大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 香菇草水分含量表型可塑性解剖结构演变
分类号: S682.19
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

香菇草（Hydrocotyle vulgaris）原产北美南部，其叶形小巧玲珑，翠绿可爱，具有极高的观赏价值，作为水景植物引入我国后，在长江流域及其以南湿地造景中广泛应用，并在很多湿地沿岸地区大规模的蔓延，作为外来入侵物种已经引起重视。本文以盆栽控水方法设置水生、湿生、中生、旱生和干旱5个水分梯度，观察香菇草生物量分配对水分的表型可塑性；通过对水生、中生和旱生3种水分梯度下香菇草叶片、茎、匍匐茎及旱生生境下膨大球茎的比较解剖学研究，了解香菇草解剖结构对生境水分含量的适应性变化，并通过对同科同属植物天胡荽及其变种破铜钱进行解剖结构对比，预测香菇草组织结构可能产生的演变趋势。结论如下：1、香菇草的地下根状茎具有很强的萌发能力，其最适宜的水分生态位是湿生型，其生长90d后每盆平均叶片数为101。香菇草地上部分和地下部分的生物量、茎长、叶片大小均随着生境水分含量的降低表现出先增大后减小的趋势；植株根冠比随着生境水分含量的降低表现出先减小后增大的趋势；植株含水量与生境含水量呈正相关。香菇草植株在生物量分配上表现出极高的水分表型可塑性。2、随着生境水分含量的降低，香菇草叶片表皮气孔减小，气孔指数增加，上、下表皮细胞厚度和栅栏组织厚度增加，海绵组织厚度和叶片厚度减小；茎直径和气孔长度减小，维管束直径及导管数量增加；匍匐茎直径、髓直径和薄壁组织厚度随着水分含量的降低先增大后减小，气孔长度减小，维管束和导管数量逐渐增加。香菇草叶片、茎和匍匐茎的解剖结构变化表明其对干旱具有良好的适应性。3、破铜钱叶片上、下表皮细胞较天胡荽分别增加了96.14%和89.35%，叶片厚度、栅海比、茎直径、匍匐茎薄壁组织、直径和导管数等参数均明显增加，组织结构的不同表明破铜钱较天胡荽具有良好的抗寒抗旱性。旱生香菇草独特的地下膨大球茎已经具备很好的抗寒抗旱能力，其地上部分有可能产生天胡荽—破铜钱相似的演变趋势。4、香菇草叶及根水浸提液对萝卜(Raphanus sativus)、黄瓜(Brassica chinensis)和白菜(Cucumissativus)3种化感作用敏感的植物种子具有一定的化感作用，其叶水浸提液对三种植物种子的萌发抑制作用强于根水浸提液，对3种植物幼苗根的抑制作用强于对叶的抑制作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1.绪论  8-15
  1.1 引言  8
  1.2 生物入侵  8-9
    1.2.1 生物入侵概念  8
    1.2.2 入侵植物的危害  8
    1.2.3 入侵植物对生态环境的破坏  8-9
    1.2.4 入侵植物的特性  9
  1.3 水分表型可塑性  9-11
    1.3.1 植物对干旱胁迫的适应性  9-10
      1.3.1.1 水分胁迫对植物生理的影响  9-10
      1.3.1.2 水分胁迫对植物形态的影响  10
    1.3.2 植物组织解剖结构对水分胁迫的适应性  10-11
      1.3.2.1 叶片形态及解剖结构与植物抗旱性  10-11
      1.3.2.2 茎和根的形态及其解剖结构与植物抗旱性  11
  1.4 化感作用的研究进展  11-12
    1.4.1 化感作用的概念  11
    1.4.2 化感作用的原理  11-12
    1.4.3 化感作用的合理利用  12
  1.5 香菇草  12-15
    1.5.1 香菇草的研究进展  12
    1.5.2 香菇草在我国的传播  12-13
    1.5.3 研究的目的与意义  13-15
2 香菇草萌发能力试验  15-18
  2.1 材料与方法  15
    2.1.1 香菇草营养器官的繁殖能力  15
    2.1.2 香菇草对生境变化的适应能力  15
    2.1.3 香菇草在不同光照-温度下的萌发情况  15
  2.2 小结与分析  15-16
    2.2.1 香菇草营养器官的繁殖能力  15-16
    2.2.2 香菇草植株对生境变化的适应能力  16
    2.2.3 香菇草在不同光照-温度下的萌发情况  16
  2.3 结论与讨论  16-18
3 水分对香菇草生长及生物量分配的影响  18-23
  3.1 材料与方法  18
    3.1.1 试验材料  18
    3.1.2 试验方法  18
    3.1.3 测定参数及数据处理  18
  3.2 结果与分析  18-22
    3.2.1 水分含量对香菇草繁殖能力的影响  18-19
    3.2.2 水分含量对香菇草叶片大小和茎长度的影响  19-20
    3.2.3 水分含量对香菇草生物量分配格局的影响  20-21
    3.2.4 水分含量对香菇草根冠比及含水量的影响  21-22
  3.3 小结与讨论  22-23
4 香菇草解剖结构对不同水湿生境的适应性研究  23-34
  4.1 材料与方法  23-24
    4.1.1 材料  23
    4.1.2 试验方法  23-24
      4.1.2.1 气孔观测  23
      4.1.2.2 石蜡切片  23-24
      4.1.2.3 徒手切片  24
    4.1.3 统计分析  24
  4.2 结果与分析  24-31
    4.2.1 不同生境水分含量对香菇草叶片表皮气孔的影响  24-25
    4.2.2 不同生境水分含量对香菇草叶片解剖结构特征的影响  25-26
    4.2.3 不同生境水分含量对香菇草茎解剖结构特征的影响  26-28
    4.2.4 不同生境水分含量对香菇草匍匐茎解剖结构特征的影响  28-29
    4.2.5 香菇草膨大根状茎解剖结构  29-30
    4.2.6 不同生境下香菇草各解剖结构可塑性指数分析  30-31
  4.3 小结与讨论  31-34
5 香菇草解剖结构可能产生的演变趋势  34-40
  5.1 材料与方法  34
    5.1.1 试验材料  34
    5.1.2 试验方法  34
      5.1.2.1 气孔观测  34
      5.1.2.2 石蜡切片和徒手切片  34
    5.1.3 统计分析  34
  5.2 结果与分析  34-38
    5.2.1 叶片气孔的差异性分析  34-35
    5.2.2 叶片横切面结构差异  35-36
    5.2.3 茎横切面结构差异  36-37
    5.2.4 匍匐茎横切面结构差异  37-38
  5.3 小结与讨论  38-40
    5.3.1 抗寒性演变趋势  38-39
    5.3.2 抗旱性演变趋势  39-40
6 香菇草化感作用初探  40-45
  6.1 材料与方法  40-41
    6.1.1 试验材料  40
    6.1.2 研究方法  40-41
      6.1.2.1 香菇草叶和根浸提液制备  40
      6.1.2.2 种子培养  40
      6.1.2.3 测定方法  40
      6.1.2.4 数据处理  40-41
  6.2 结果与分析  41-44
    6.2.1 不同浓度香菇草根和叶浸提液对 3 种植物种子萌发的影响  41
    6.2.2 香菇草根水浸提液对 3 种植物种子萌发后幼苗生长的影响  41-43
    6.2.3 香菇草叶浸提液对 3 种植物种子萌发后幼苗生长的影响  43-44
  6.3 小结与讨论  44-45
7 结论与展望  45-47
  7.1 香菇草形态和解剖结构的变化对水分的适应性  45
  7.2 香菇草解剖结构可能出现的演变趋势  45-46
  7.3 香菇草的化感作用  46
  7.4 香菇草的防治及应用  46-47
参考文献  47-53
附图  53-57
个人简介  57-58
致谢  58

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