青杨雌雄植株在增温下的形态差异.doc

目录摘 要：21 材料与方法3 1. 1 研究区域概况3 1.2 材料与试验设计3 1.3 测定方法32.研究内容4 2. 1 雌雄植株形态的基本概况4 2. 2 生长形态指标差异4 2.2.1 株高变化4 2.2.2 叶片总数变化5 2.2.3 基茎变化53.讨论6参考文献：7致 谢8 青杨雌雄植株在增温下的形态差异摘 要：本文采用在人工气候室中控制不同温度来培养青杨雌雄扦插苗的方法，研究青杨雌雄扦插苗的生长发育，株高，基径，总叶片数在不同温度下的差异。结果表明，增温对雌雄植株的生长发育影响截然不同。在其他生长条件适宜条件下，增温导致雌株的株高、基径、叶面积、总叶片数显著高于雄株，而在外界条件不利的情况下，则显著低于雄株。本研究发现青杨雌雄植株应对温度升高的变化过程中表现出显著的性别差异。由此反映出在不同的环境温度条件下，雌雄青杨的响应策略显著不同。关键词：青杨；雌雄；温度；形态；差异 Populus cathayana Rehd male and female plants under the morphological differences in the temperatureHuang shi qin China west normal university college of life science class 2 2007 classes Instructor: Xu xiao professorAbstract : In this paper, the control in the artificial climate chamber at different temperatures to develop Poplar cuttings way male and female, male and female cuttings of Populus growth and development, plant height, basal diameter, the total number of leaves at different temperature differences. The results show that the temperature on plant growth and development of male and female different. Suitable conditions in other growth conditions, the temperature lead to female plant height, basal diameter, leaf area, total leaf number was significantly higher than male plants, while in the case of adverse external conditions, is significantly lower than male plants. The study found that male and female plants Populus changes in response to the process temperature show significant gender differences. This reflects the different environmental temperature conditions, the response of male and female Populus the significant difference.Key words : Populus cathayana ;male and female; temperature; shape; differences在自然界的雌雄异株植物当中，雌株与雄株性别比例的构成往往因其环境不同而表现出显著的差异。尽管雌雄异株植物的研究已经比较丰富，但对于这种现象还未能有全面的了解。掌握性别比例随环境条件的不同而表现差异的原因，一方面对物种的生存发展和种群结构的稳定有重要作用，另一方面对说明气候变化对植物的影响和雌雄个体在种群中的功能分配都具有重要意义3。此外，对雌雄异株植物性比的研究还有利于林业生产，可以更好的发挥其经济价值。青杨(Populus cathayana Rehd.)属于杨柳科(Salicaceae)杨属(Populus L.)青杨组(Sect. Tacamahaca Spach)，是一种雌雄异株植物9。作为我国常用的造林树种，它具有适应性强、繁殖容易、生长迅速和用途广等特性，因而被广泛用于生态治理、环境改良以及木材加工等方面5。由于该树种是一个常见的雌雄异株植物，并且在天然林中已发现有不同海拔上的性比差异存在4。因此选择该物种进行性比的环境影响研究。通过研究青杨扦插苗在增温条件下性比组成和变化，可以揭示雌雄异株植物在生长发育过程中，其性别比例与环境因子的关系，以及雌雄株个体对不同环境因子是否具有不同的生理响应。对于全面了解天然林中雌雄种群的不同分布方式有很大帮助。也可为林业生产和实践提供理论依据8。此外，通过控制生长温度的方法来研究雌雄性比及个体的生理变化过程，也有利于进一步揭示全球气候变化对雌雄异株植物的生长发育、种群结构以及进化机制的影响。1 材料与方法1. 1 研究区域概况 试验地位于西华师范大学生命科学学院试验基地，地处四川省南充地区（3035-3151N，10527-10628E）1。该区域属亚热带湿润型季风气候，年均气温15.8C-17.8C，年平均降雨量约980mm-1150mm，年均相对湿度76 %-86 %（罗培&周立申，2007）2。1.2 材料与试验设计于2011年3月8日，将青杨雌雄枝条各十二株按雌雄分别扦插在西华师范大学生命科学院实验田内，控制温度为比常温高2，待成活且生长情况稳定后，从4月15日开始每隔一天测量雌雄植株各自的叶片数，基径和株高。1.3 测定方法株高：用直尺测定。基茎：使用广陆SF2000电子数显游标卡尺测量。叶片总数：直接数数。2.研究内容2. 1 雌雄植株形态的基本概况在增加2的条件下，青杨植株的叶片和茎颜色随着生长的变化而变化的：在3到5月雄株的叶脉和叶柄均呈红褐色，然后逐渐变淡；雌株叶脉和叶柄亦呈红褐色，但颜色更偏向红，随着时间的推移红褐色逐渐褪去成绿色且背光面颜色变化最快。植株茎颜色变化为红褐色到绿色，在性别对比中，雌株变化远快于雄株。从芽的颜色和形状来看，雌性植株的芽褐色偏绿，且显得粗而短；雄性植株则相反。芽的粘液则是雄株多于雌株。2. 2 生长形态指标差异2.2.1 株高变化 从三月到五月的生长中，青杨雌雄植株的株高与时间成正相关。由图1可知，在常温条件下雄株的株高小于雌株；而在增温条件下，雄株的株高却高于雌株。增温条件下的雌雄植株株高均要高于常温下的雌雄植株株高。再图可知：雌雄植株在生长初期，平均高度基本一致：在第9天测量时雌株和雄株株高差异并不显著；从第12天开始，差异则变得显著。并且，雌雄植株在株高的差距上有扩大的趋势，增温条件下雄株在株高上随着时间的推移，优势更加明显。2.2.2 叶片总数变化由图2可知，在常温条件下，初期青杨雌雄植株的总叶片数平均值都为6.5片，到后期雌株的总叶片数则要多于雄株1片左右。而在增温条件下，初期青杨雌雄植株叶片总数的平均值分别为：雌株的叶片总数为7片，雄株总叶片数仍为7片；测量第6天的叶片总数平均值雌株为7.5片，雄株为8片，在测量15天前，雄株的叶片总数略大于雌株，差异并不显著。到了后15天则出现雄株总叶片数明显高于雌株11.5片的现象。并且增温条件下的雌雄植株总叶片数均要比常温下的多12片。2.2.3 基茎变化由图3可知，在常温与增温条件下，青杨雌雄植株的基径数值均较为接近，差异皆不显著。但常温下的雌雄植株基径数值均要小于增温条件下的雌雄植株基径。增温条件下，雌株初期基径数值为2.72mm，而雄株是2.84 mm，雄株基径在这一时期略微大于雌株；测量的12天时，雌株为3.68mm，雄株则为3.85 mm，两者相差0.17mm.直至第30天，雄株基径为5.56mm，雌株为5.36mm，两者相差0.2mm，差距仍然不大，跟前面的数据相比较只是略有上升。 3.讨论 在当今全球气候变化趋势下，平均气温被估计到本世纪末期将升高1.4-5.8 C (IPCC, 2001)。这种温度升高将会某些地区植物的生存和生长产生非常严重的影响。而雌雄青杨植株的生长发育、生理和生化过程的响应将最终引起该类植物种群中雌雄植株的性别比例、繁殖能力以及分布格局发生改变。温度升高显著影响了雌雄植株的生长发育，雌雄植株的株高、基径、以及总叶片数均受温度影响显著升高。 本试验结果表明，增温对青杨雌雄植株的形态生长等产生非常显著的影响。在生长发育方面，本研究发现增温显著升高雌雄植株的株高、基径、以及总叶片数比，这与前人的研究结果一致10。关于雌雄植株在外界温度升高的生长形态以及生理生化等方面的响应差异研究已经在一些物种中得以报道6,7。增温对雌雄植株的生长发育影响截然不同。在其他生长条件适宜条件下，增温导致雌株的株高、基径、总叶片数显著高于雄株，而在外界条件不利的情况下，则显著低于雄株。本研究发现青杨雌雄植株应对温度升高的变化过程中表现出显著的性别差异。由此反映出在不同的环境温度条件下，雌雄青杨的响应策略显著不同。综上所述，本实验的结果说明了增温会对青杨雌雄植株的生长发育方面产生显著影响，并导致雌雄植株表现出显著的性别间差异。本研究2 C左右的适当增温有利于促进青杨雌雄植株的生长发育，但增温对雌株造成了显著的脂膜过氧化等负面影响，致使雌株的生长发育在温度升高时，遭受到比雄株较多的负面影响11。参考文献：1. 刘霞,2003. 青杨雄株的形质特征及其优势研究. 青海农林科技, 3, 22-23.2. 罗培,周申立, 2007. 城郊农业区土地利用变化及动因分析_以四川南充市高坪区为例. 生态与农村环境学报, 23(4): 6-10. 3. Wang XH, Curtis PS, 2001. Gender-specific responses of Populus tremuloides to atmospheric CO2 enrichment. New Phytologist, 150(3): 675-684.4. Dawson TE, Ehleringer JR, 1993. Gender-specific physiology, carbon isotope discrimination and habitat distribution in boxelder. Acer Negundo.Ecology, 74 (3): 798-81.5. Marshall JD, Dawson TE, Ehleringer JR, 1993. Gender-related differences in gas exchange are not related to host quality in the xylem-tapping mistletoe, Phoradendron juniperinum (Viscaeae). American Journal of Botany, 80 (6): 641-645.6. Xu X, Yang F, Xiao XW et al., 2008b. Sex-specific responses of Populus cathayana to drought and elevated temperatures. Plant, Cell & Environment, 31 (6): 850-860.7. Xu X, Peng G, Wu C et a1., 2008a. Drought inhibits photosynthetic capacity more in females than in males of Populus cathayana. Tree Physiology, 28: 1751-1759.8. Berry J A ,Downton WJ S. 1982. Environmental regulation of photosynthesis Govind J . Photosynthesis (Vol ) . 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