珍稀濒危植物紫茎Stewartia sinensis的种子生理特性和光合生理特性研究

摘要

紫茎Stewartia sinensis为山茶科Theaceae紫茎属Stewartia多年生落叶小乔木，是紫茎属的主要代表植物。该属的植物多为濒危植物。为揭示该树种的濒危机理，对自然条件下的紫茎的光合特性、叶绿素荧光特征和不同径级紫茎居群的叶片形态指标、相对叶绿素含量等进行测定分析。同时在受控条件下，研究了紫茎种子萌发的繁殖过程，具体研究结果如下：　　1.两种不同种源地的紫茎种子长、宽、厚度和千粒重等形态指标差异显著（P＜0.05）。说明不同种源地的紫茎种子之间存在一定遗传变异性。紫茎种子形态偏小，有利于其在种间竞争中获得更多的生态位。紫茎种子吸水、透气性能良好。玻璃瓶密闭贮藏种子生活力高于花盆低温贮藏。经过低温层积后的种子有部分萌发，表明紫茎种子具有休眠性，且种皮透性不是影响其种子休眠的主要因素。500mg·L-1的赤霉素浸种处理两种贮藏方式紫茎种子，以玻璃瓶密闭贮藏的发芽时间最短和最终发芽率最高。　　2.利用Li-6400型便携式光合测定仪，测定群落冠层下3种不同径级紫茎的光响应过程，不同径级紫茎的净光合速率大小变化顺序为：大树＞幼树＞中树。3种径级紫茎的光补偿点与光饱和点变化范围不大，表明紫茎其光生态幅较小。对测定数据选择4种数学模型进行拟合，结果显示非直角双曲线模型对LCP的拟合精度最高，直角双曲线修正模型对LSP的拟合精度最高。　　3.紫茎光合日进程测定结果表明，紫茎幼树夏季净光合速率日进程呈“双峰”变化特征，12∶00出现第一峰值，16∶00出现第二峰值，具有明显“午休”现象，分析其“午休”的主要因素是气孔限制因素；紫茎大树呈狭窄“单峰偏左”型，10∶00-16∶00主要受到气孔限制因素而16∶00后为非气孔限制的作用影响。　　4.不同径级大小的紫茎叶片形态指标差异显著，中树的叶片形态指标中叶长、叶宽、比叶面积等均显著大于幼树和大树（P＜0.05），说明紫茎会通过改变自身叶片形态，来适应群落下层的弱光环境。　　5.幼树的叶绿素荧光强度最大，且受到的高温强光胁迫最高。随环境光强减弱，紫茎通过增加反应中心密度、暗反应后的最大光化学效率、电子传递效率和性能指数，降低电子传递量子产额和热耗散的量子比率、比活性参数来适应弱光环境。　　6.紫茎叶片的相对叶绿素含量以大树＞中树＞幼树，不同部位之间的比较呈现：叶尖＜叶中＜叶基。说明叶片相对叶绿素含量与叶片的成熟程度有关。弱光环境下，叶片增加叶绿素含量，提升自身捕获光能的能力。

目录

1 引言

1.1 保护生物学与生物多样性

1.2.1 濒危植物的概念

1.2.2 濒危植物的濒危等级划分

1.2.3 濒危植物的价值

1.2.4 濒危植物的濒危机制

1.2.5 濒危植物研究概况

1.2.6 濒危植物的保护研究现状

1.3.1 紫茎的概述

1.3.2 紫茎的经济、美学价值

1.4.1 种子休眠类型

1.4.2 植物激素对种子休眠与萌发的影响

1.4.3 环境因子对种子休眠与萌发的影响

1.5 光强对植物影响的研究概况

1.5.1 光强对植物生长发育的影响

1.5.2 光强对植物光合生理特性的影响

1.5.3 光合-光响应模型的研究进展

1.6.1 研究内容

1.6.2 研究目的与意义

1.6.3 拟解决的关键问题

1.7.1 科学创新

1.7.2 技术路线

2 紫茎种子休眠与萌发特性

2.1.1 实验地概况

2.1.2 实验材料

2.1.3 实验方法

2.2.1 种子形态观察和千粒重测定

2.2.2 种子透水性及吸水规律测定

2.2.3 紫茎种子生活力测定

2.2.4 紫茎种子休眠性的测定

2.2.5 不同浓度GA3对紫茎种子萌发特性的影响

2.3小结

3 光强对紫茎的光响应和光合日进程影响

3.1.1 试验地概况

3.1.2 试验设计

3.1.3 测定方法

3.2 结果与分析

3.2.1 紫茎生境小气候因子日变化特征

3.2.2 紫茎种群不同径级个体的叶形态特征

3.2.3光强对紫茎气体交换参数的影响

3.2.4 不同径级紫茎光合参数值

3.2.5 多种紫茎光响应模型的比较

3.2.6 光强对光合日进程的影响

3.2.7 紫茎光合参数与环境因子的相关分析

3.3 小结

4 不同径级紫茎叶绿素荧光参数与相对叶绿素含量的比较

4.1.1 实验地概况

4.1.2 实验设计

4.1.3 测定方法

4.1.4 数据分析

4.2 结果与分析

4.2.1 不同径级紫茎的叶绿素荧光参数

4.2.2 不同径级紫茎的相对叶绿素含量的影响

4.3 小结

5. 讨论与结论

5.1讨论

5.1.1 紫茎种子特性

5.1.2 光强对紫茎光响应及光合日进程的影响

5.1.3 不同径级紫茎叶绿素荧光与相对叶绿素含量

5.2 结论

参考文献

附录

个人简介

致谢