广西喀斯特地区兰科植物生理生态学性状研究 
成霄峰
学位类型硕士
导师胡虹 ; 张石宝
2011-05
学位授予单位中国科学院研究生院
关键词空气相对湿度 光照 叶绿素荧光 叶片磷含量 季节变化 叶片钙含量 生活型
摘要兰科植物可能对喀斯特地区日趋严重的石漠化和全球气候变化非常敏感。兰科植物的生理生态学性状及其对环境变化的响应研究则有助于我们认识这种敏感性,且对兰科植物的保护具有重要意义。本论文在广西雅长兰科植物自然保护区研究了19种兰科植物的生理生态学性状,以期认识不同类型兰科植物生理生态学性状的差异及季节变化,从而了解喀斯特地区兰科植物的生理生态适应性,为兰科植物的保护提供参考依据。主要研究结果如下:1. 所研究的19种兰科植物除棒叶鸢尾兰(Oberonia myosurus)为CAM植物且气孔在叶片上下表皮分布外,其他兰科植物均为C3植物,气孔在叶片下表皮分布。与其他地区或类群的植物相比,兰科植物表现出较高的叶片钙(Ca)含量,较低的叶片氮(N)、磷(P)含量。常绿兰科植物的叶片N/P>16,表明可能存在磷限制。2. 落叶兰科植物表现出较低的比叶重(LMA)、叶片碳氮比(C/N)、叶片碳同位素含量(δ13C)和较高的叶片N、P含量,是叶龄短、充分利用水分与营养的快速生长策略的体现,而常绿兰科植物较高的LMA、C/N、δ13C和较低的N、P含量,是叶龄长、生长缓慢、长期收益的生长策略的表现。3. 在常绿兰科植物中,石附生兰比地生兰表现出较高的叶片钙含量和水分利用效率。石附生兰还表现出较高的叶绿素含量(Chl)、类胡萝卜素含量(Car)和PSⅡ光化学反应量子产率(ΦPSⅡ),利于其充分吸收利用光能。4. 兰科植物的生理生态学性状能够响应光照与空气湿度的变化。相比于干季,雨季时兰科植物叶片表现出较高的叶绿素/类胡萝卜素(Chl/Car)、较高的ΦPSⅡ和较低的热耗散量子产率(ΦNPQ),利于充分利用光能;干季时则相反,可以减少光能吸收,进行光保护。空气相对湿度影响兰科植物的气孔导度(gs)。干季时兰科植物为保持水分,通过降低气孔导度来防止水分过度蒸腾;雨季时兰科植物饱和光强下的净光合速率(Pn)以及光合氮利用效率(PNUE)增高,与gs的增高有关。此外,在季节之间,地生兰的δ13C表现出干季高而雨季低的变化,石附生兰的叶片磷含量则表现出雨季高而干季低的变化。这些变化可能与降水的季节性差异有关。5. 无论是干季还是雨季,地生兰与石附生兰均存在光呼吸来进行光保护,且用于光呼吸的电子传递占到全部电子传递的25-50%。兰科植物能够调节叶绿体色素含量及组成比例、光化学反应与热耗散,并且具有光呼吸来进行光保护。然而,最大光化学效率(Fv/Fm)显示,兰科植物在干季存在光抑制。这种光抑制可能由气孔限制与高光照共同引起。综上所述,兰科植物的生理生态学性状反映了其对喀斯特生境易干旱、氮与磷元素缺乏而钙元素偏高的适应,且能够响应季节之间空气相对湿度与光照的变化,并因生活型的不同而表现出差异。空气相对湿度以及光照对兰科植物的影响、常绿兰科植物的磷限制对于该保护区兰科植物的保护具有一定的参考价值。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/16897
专题昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
成霄峰. 广西喀斯特地区兰科植物生理生态学性状研究 [D]. 中国科学院研究生院,2011.
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