洱海紫柳和菰对水位上升的响应机制

论文摘要

水生植物对水位变化非常敏感,水位上升对水生植物的生存和繁殖形成胁迫。近年来洱海水位持续上涨,植物采取何种生存策略应对水位上升就决定了该种水生植物是否能在这种变化的环境中生存下来。本研究选择二种不同生活型的优势水生植物（木本植物优势种-紫柳（Salix cavaleriei）和挺水植物优势种菰（Zizania latifolia））作为研究对象来研究水生植物对深水胁迫的生存策略。通过调查和比较洱海水淹梯度为0到170 cm存活与死亡紫柳不定根丰度以及不定根位置的高度分析紫柳不定根对深水胁迫的响应机制。同时于2017年夏季和冬季通过野外调查洱海漂浮草垫的分布和植物组成,确定在洱海水位上涨过程中,菰通过形成漂浮草垫的形式避免水深胁迫的能力。主要结果如下:（1）水淹深度低时的紫柳存活率高于水淹深度高时的紫柳存活率。当水淹深度超过100 cm时,紫柳的存活率急剧下降。不同水位高度下,存活紫柳的不定根最大生长高度和不定根的丰度等级均高于死亡紫柳的。成年个大的紫柳比年幼的紫柳更耐水淹,因此洱海水位上升过程中存活下来的紫柳比死亡紫柳具有更高的树高、胸径和冠幅。紫柳不定根的最大生长高度和不定根丰度等级与水淹深度显著正相关,水淹深度越深,紫柳的不定根最大生长高度越高,不定根在树基部丰度越高。表明紫柳通过在树干上形成更丰富的不定根和更高的不定根高度来积极应对水位上涨。上述结果表明,处于较高水位胁迫时,紫柳通过在树上较高的位置产生不定根的适应策略比在树基部生长更多不定根的方式更有效。（2）夏季共调查到漂浮草垫18个,冬季调查到漂浮草垫22个。形成洱海漂浮草垫的植物总共15科,19属,26个物种。其中菰在夏季和冬季出现的频度和相对生物量都是最高的,夏季菰出现的频度是73.33%,相对生物量是41.91%,冬季菰出现的频度是66.67%,相对生物量是43.38%,使菰在漂浮草垫挺水植物中成为了单一优势种。（3）漂浮草垫主要分布在离岸距离60米以内以及水深不超过2米的水域,漂浮草垫面积大部分都小于600 m2（夏季占87%,冬季占95%）,每个漂浮草垫的物种数都小于10个,漂浮草垫下最长根主要分布在40～120 cm间。（4）调查结果表明,漂浮草垫面积大小与其组成草垫的物种数和漂浮草垫生物量都呈显著正相关,而在夏季和冬季漂浮草垫面积大小与漂浮草垫单位面积平均生物量相关性都不显著,漂浮草垫面积大小与漂浮草垫下最长根在夏季相关性显著,而在冬季相关性不显著。漂浮草垫下水体中总氮（TN）、总磷（TP）、溶解性总磷（TDP）都明显高于开阔水域的,而开阔水域的溶氧（DO）明显高于草垫下水体的。水位上升时,两种不同生活型优势种植物都采取主动逃避的生存策略。木本植物紫柳依靠产生更丰富的不定根以及在树干上更高的位置生长不定根来适应水位上升;挺水植物菰能够快速主动的把更多的资源用于冠的生长而减少根系的生长,在洱海水位升高时通过形成漂浮草垫来避免水淹胁迫,因此在水位上升过程中它们具有更强的竞争力,成为各生活型中的优势种植物。

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摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 水位变化（水位上升）研究进展

1.1.1 国外水位变化特别是水位升高的情况

1.1.2 国内水位变化特别是水位升高的情况

1.2 水位变化（水位上升）对植物的影响

1.2.1 水位升高对植物生理形态等特征的影响

1.2.2 水位变化对植物影响的研究现状

1.3 植物对水位变化的反应及适应策略

1.3.1 主动逃避

1.3.2 被动忍耐

1.3.3 权衡选其一

1.4 研究背景与内容

1.4.1 研究背景

1.4.2 研究内容

1.5 研究意义与技术路线

1.5.1 研究意义

1.5.2 技术路线

第二章紫柳对洱海水位上涨的响应机制

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.2.1 采样植物介绍

2.2.2 采样位点的选择

2.2.3 调查方法

2.2.4 数据分析

2.3 实验结果

2.3.1 存活紫柳与死亡紫柳的形态差异

2.3.2 不同水淹梯度下紫柳的存活率及不定根等级、生长高度

2.3.3 紫柳不定根等级和生长高度与水淹梯度之间的相关性

2.4 讨论

2.4.1 洱海水位上涨对紫柳存活率的影响

2.4.2 紫柳应对水淹胁迫的形态变化

2.4.3 水淹深度对紫柳各形态的影响

第三章菰对洱海水位上涨的响应机制

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 采样植物介绍

3.2.2 采样位点的选择

3.2.3 调查方式

3.2.4 实验方法

3.3 实验结果

3.3.1 漂浮草垫分布规律

3.3.2 草垫物种数、生物量、平均生物量、最长根与面积的关系

3.3.3 草垫内外水质理化指标

3.3.4 漂浮草垫的物种组成

3.3.5 漂浮草垫出现植物的频度及相对生物量

3.4 讨论

3.4.1 洱海水位变化下形成漂浮草垫的分布情况

3.4.2 洱海水位变化下植物形态与漂浮草垫面积的关系

3.4.3 洱海漂浮草垫的水质情况

3.4.4 菰在水位变化下的生存策略

第四章总结与展望

4.1 总结

4.2 展望

参考文献

致谢

作者简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵雅璇

导师: 吴爱平

关键词: 水位变化,紫柳,不定根,漂浮草垫

来源: 湖南农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 湖南农业大学

分类号: Q945.78

DOI: 10.27136/d.cnki.ghunu.2019.000576

总页数: 58

文件大小: 3528k

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