径向生长和繁殖特性角度解析贡嘎山高低海拔杨柳性比格局差异
文献类型：学位论文
| 作者 | 樊艳欣 |
| 答辩日期 | 2019-07-01 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 成都 |
| 导师 | 类延宝 |
| 关键词 | 杨柳科 雌雄差异 径向生长 水分利用效率 繁殖特性 |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 其他题名 | Explaining the sexual patterns of sympatric Salicaceae at different altitudes of Gongga Mountain based on radial growth and reproductive characteristics |
| 英文摘要 | 随着全球气候变化问题日益突出，揭示雌雄异株植物的性比格局，及其对环境变化的响应与适应差异逐渐成为植物生态学领域的热点问题。杨柳科(Salicaceae)是典型的雌雄异株植物，常为植被演替与恢复中的先锋物种，在维持陆地生态系统结构与功能方面具有重要作用，也是我国人工林的重要树种。前期调查发现在贡嘎山海拔2000 m和2300 m处，冬瓜杨(Populus purdomii)和川滇柳(Salix rehderana)的性别比例接近1:1；但是在高海拔2600 m处，冬瓜杨显著偏雄，而川滇柳显著偏雌。为探究同域分布的杨柳呈现不同性比格局的成因及其与气候变化的联系，本研究以贡嘎山2000 m与2600 m雌雄冬瓜杨、川滇柳为研究对象，通过树木径向生长及树轮稳定碳同位素探讨雌雄杨柳科植物在高低海拔上长期生长与生理变化差异，根据径向生长与气候因子的关系揭示雌雄植株生长差异的环境成因；并从繁殖投入、传粉效率等方面分析繁殖特性的雌雄差异，阐明雌雄植株生长、繁殖之间的权衡关系；综合以上解释同域分布亲缘关系较近的杨柳科植物在高低海拔呈现不同性比格局的成因。主要研究结果如下：1. 低海拔冬瓜杨雌雄植株年均径向生长无显著差异，WUEi（水分利用效率）表现为雌株显著高于雄株；高海拔冬瓜杨径向生长与WUEi均表现为雄株显著高于雌株；相关分析与响应函数分析表明高低海拔冬瓜杨生长均主要受温度的正效应和相对湿度的负效应影响，但低海拔影响集中在非生长季，高海拔集中在生长季，同时雌株对相对湿度的响应更敏感。以上结果表明在环境相对适宜的低海拔，冬瓜杨雌株通过较高的水分利用效率进行补偿性生长，导致雌雄植株径向生长并无显著差异；而在高海拔，低温高湿的恶劣环境抑制了更为敏感的雌株的光合速率，导致其水分利用效率显著低于雄株，使得径向生长也显著低于雄株，丧失生长优势，最终易导致高海拔偏雄的性比格局。2. 低海拔川滇柳雌株年均径向宽度生长显著大于雄株，径向面积生长无显著差异，WUEi在雌雄间也无显著差异；高海拔雌雄川滇柳径向面积生长与宽度生长均无显著差异，但WUEi表现为雄株显著高于雌株，因此雄株更高的WUEi并没有使其有更快的径向生长速率；相关分析与响应函数分析表明高低海拔川滇柳生长主要受相对湿度的负效应与温度的正效应影响，尤其在低海拔雌株对相对湿度变化更敏感。从径向生长角度无法解释川滇柳低海拔均衡高海拔偏雌的性比格局。3. 高海拔雌雄冬瓜杨和川滇柳的相对繁殖投入均显著高于低海拔，且低海拔冬瓜杨和川滇柳叶片生物量和总繁殖结构生物量存在明显的权衡关系，在高海拔这种权衡关系被打破，易导致性比失衡。同时，高海拔冬瓜杨雌株相对繁殖投入显著高于雄株，易导致性比偏雄，而川滇柳雌雄植株相对繁殖投入在高海拔处无显著差异，但川滇柳种群密度和传粉效率显著高于冬瓜杨，可能更容易引起花粉管竞争而偏雌。该研究明确了贡嘎山高低海拔雌雄杨柳径向生长、水分利用效率、繁殖特性及生长对气候的响应等方面的雌雄差异，在一定程度上解释了同域分布亲缘关系较近的杨柳呈现不同性比格局的内在成因，为预测未来种群结构动态、保育脆弱的高山生态系统提供理论参考，也为生态恢复工程提供合理的择苗依据与技术指导。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 93 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/33983]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地表生过程与生态调控重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 樊艳欣. 径向生长和繁殖特性角度解析贡嘎山高低海拔杨柳性比格局差异[D]. 成都. 中国科学院大学. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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