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东祁连山高寒生态系统杜鹃花属植物适应对策的研究

作　者: 曹文侠
导　师: 王镜泉；王兰州
学　校: 西北师范大学
专　业: 植物学
关键词: 东祁连山高寒杜鹃形态生活史种群垂直分布生理生态适应对策移栽微弱电信号 DNA电化学分析
分类号: Q949.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

本研究从形态、生活史、种群垂直分布对策、生理生态等几个方面对东祁连山几种高寒杜鹃的生态适应对策进行了系统地研究。通过移栽分析了各生态因子的作用特点及几种杜鹃的适应差异。首次采用微弱电信号手段研究高寒杜鹃的适应性。在蛋白质、DNA水平上初步探讨了其适应对策的异同及机理，以配合物做探针研究植物DNA的电化学分析方法为首次使用。提出了东祁连山杜鹃花属植物保护和利用策略。东祁连山杜鹃花属植物的适应对策体现在对寒冷以及由此引起的生理性干旱的适应上。1．植株矮小，生长较密；2．幼枝、叶和芽鳞外具密鳞片或厚角质，且分泌树脂粘液及挥发性精油；3．根分枝多而细密，集中分布于20cm的表层土壤中；4．土壤温度过低或冻结是造成杜鹃根系吸水困难、枝叶含水量下降、叶片反卷的根本原因；5．杜鹃枝叶年水分周期性变动与生理活动显著相关，叶片以不同方式和程度的反卷保存水分，以低含水量休眠越冬。6．生长季短暂，休眠期长，营养生长与生殖生长同步的短期集中生长对策，7月份为杜鹃一个生活周期中的关键，枝叶含水量达最大值，叶片无反卷，光合效率高，新枝生长量占全年的60～80％；7．几种杜鹃实生苗稀少，多以茎基萌生新枝来更替老枝或以根蘖繁殖新株；几种杜鹃在株形、叶面积、鳞片、叶质、叶反卷方式及程度、萌动时间、枝叶年水分动态，净光合积累时间等方面均显示，从千里香杜鹃、头花杜鹃、烈香杜鹃到陇蜀社鹃，其形态、生活史、生理生态适应对策的差异依次增大，且陇蜀杜鹃与其它三种社鹃的差异性更加明显。东祁连山大阴坡几种杜鹃在不同海拔高度上的垂直分布对策是各物种生态位重叠与分离的结果：千里香杜鹃和头花杜鹃为海拔3300m以下梯度内的优势种。陇蜀杜鹃在海拔3300m以上更湿冷的范围内开始增加，并占绝对优势；烈香杜鹃在低处与千里香杜鹃和头花杜鹃伴生，在高处与陇蜀杜鹃伴生。移栽后几种杜鹃不适应表现、叶片可溶性蛋白含量及适应性模型分析表明：移栽后的不适应是与原生境有差异的各种环境因子综合作用的结果，其中与原生境有巨大差异的温度因子可能是造成几种高寒杜鹃严重不适应室内盆栽条件的主要因素；从陇蜀杜鹃、烈香杜鹃、头花杜鹃到千里香杜鹃适应性依次递减。从高海拔向低海拔对烈香杜鹃与陇蜀杜鹃进行引种驯化有一定的希望，而千里香杜鹃和头花杜鹃由于适应范围小，难以实现驯化适应。几种杜鹃适应对策的微弱电信号研究也显示出了相似的结果，即陇蜀杜鹃对高温低湿环境的适应性也明显强于其它三种杜鹃，千里香杜鹃适应性最差。通过Co（en）₃³⁺与DNA间作用的CV图、DPV图及△Ep/A₂₆₀值对几种杜鹃生态适应对策差异程度进行量化研究，其DNA电化学分析结果与形态以及生理上的分析结果相一致，即陇蜀杜鹃与烈香杜鹃、头花杜鹃的DNA差异较大，而后两者间差异较小，烈香杜鹃介于中间，这也反应出几种杜鹃生态适应对策在宏观和微观层次上的统一性。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-8
前言  8-10
1．材料与方法  10-13
  1．1 试验区概况  10-11
  1．2 取样和测定  11-12
  1．3 室内移栽及适应性研究方法  12
  1．4 杜鹃枝条水培微弱电信号的测定  12-13
  1．5 DNA的提取及电化学分析方法  13
2．结果与讨论  13-42
  2．1 东祁连山杜鹃花属植物形态适应对策及分类学特性  13-18
    2．1．1 东祁连山杜鹃花属植物形态学特征  13-16
    2．1．2 东祁连山杜鹃花属植物分类检索表  16
    2．1．3 东祁连山杜鹃花属植物形态适应对策的相似性  16-17
    2．1．4 几种杜鹃花属植物形态适应对策的差异性  17
    2．1．5 东祁连山气候环境特征与几种杜鹃形态、结构适应对策的关系  17-18
  2．2 东祁连山杜鹃花属植物的生活史适应对策  18-23
    2．2．1 杜鹃灌丛生态系统年气候特征及生态景观变化的观察  18-19
    2．2．2 东祁连山杜鹃花属植物生活史适应对策  19-22
      2．2．2．1．千里香杜鹃  19-20
      2．2．2．2．头花杜鹃  20-21
      2．2．2．3．烈香杜鹃  21
      2．2．2．4．陇蜀杜鹃  21-22
    2．2．3 东祁连山杜鹃花属植物生活史对策与气候资源的关系  22-23
  2．3 东祁连山杜鹃花属植物生理生态适应对策  23-28
    2．3．1 水分生理适应对策  23-24
      2．3．1．1 杜鹃年枝叶相对含水量动态  23-24
      2．3．1．2 杜鹃叶不同反卷程度与含水量的关系  24
    2．3．2 新枝生长适应对策  24-25
    2．3．3 光合作用适应对策  25-26
      2．3．3．1 不同生长季杜鹃净光合速率特征与差异  25
      2．3．3．2．几种杜鹃净光合速率与光合有效辐射间的关系  25-26
      2．3．3．3．几种杜鹃平均净光合速率间的比较  26
      2．3．3．4．几种杜鹃平均净光合速率的日变化  26
    2．3．4 东祁连山杜鹃花属植物生理特点与适应对策  26-28
  2．4 东祁连山杜鹃花属植物的种群垂直分布对策  28-31
    2．4．1 不同海拔梯度植被特征  28-29
    2．4．2 几种杜鹃在不同海拔梯度上的垂直分布对策  29-30
    2．4．3 几种杜鹃垂直分布对策的生态位解释  30-31
  2．5 东祁连山高寒杜鹃移栽后的潜在适应特性及适应差异研究  31-35
    2．5．1．移栽前后生态因子的差异及杜鹃的适应性表现  31-32
    2．5．2．几种杜鹃移栽后的生长表现及适应差异的模型分析  32-33
    2．5．3．移栽后四种杜鹃适应差异的可溶性蛋白质分析  33-34
    2．5．4 移栽中几种杜鹃的适应性与环境因子间的关系  34-35
    2．5．5 移栽驯化中面临的问题和对策  35
  2．6 东祁连山杜鹃花属植物枝条水培过程中生态适应对策的微弱电信号研究  35-38
    2．6．1 几种杜鹃微弱电信号波的特征  35
    2．6．2 几种杜鹃枝条水培过程中微弱电信号反应与适应性差异的关系  35-38
    2．6．3 枝条水培过程中微弱电信号与杜鹃适应对策的关系  38
  2．7 东祁连山杜鹃花属植物生态适应对策差异的DNA电化学分析  38-42
    2．7．1 杜鹃DNA与配合物Co（en）_3~（3+）的作用  38-40
    2．7．2 不同种杜鹃DNA和配合物Co（en）_3~（3+）作用的机理与适应对策差异分析  40-42
3．结论  42-44
4．相关工作简述  44-45
参考文献  45-50
致谢  50

东祁连山高寒生态系统杜鹃花属植物适应对策的研究

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