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古尔班通古特沙漠梭梭木质部生态解剖与射线功能研究
周朝彬
出版年2019
学位类型博士
学位授予单位四川农业大学
中文摘要梭梭(Haloxylon ammodendron)是苋科(Amaranthaceae)梭梭属(Haloxylon Bunge)植物,为古尔班通古特沙漠植被建群种,对干旱荒漠生态系统的极端高/低温、干旱以及盐碱等逆境具有极强的适应性。由于树木在长期生长发育过程中,木材(木质部)结构可调整适应不同的生态环境;同时,储存在木质部薄壁组织(射线和轴向薄壁组织)中的非结构性碳(Nonstructural carbohydrates,NSC)可能是树木个体生长发育和存活潜在的限制因子。因此,研究木质部解剖特征和射线的NSC贮存及其径向运输功能,将有助于理解梭梭种群动态及其对环境的进化适应性。本文以梭梭木质部为研究对象,在古尔班通古特沙漠南缘的精河、乌苏、石河子、蔡家湖和奇台等五个地区设置样地,选择砾石、沙土和土质土壤类型,通过野外调查和盆栽试验,研究梭梭木质部生态解剖和射线功能。研究结果如下:(1)梭梭生长轮内深棕色带和浅棕色带之间的过渡明显,属于急变,梭梭木质部具射线组织,单列或多列排列,射线细胞壁有明显增厚现象,厚度2.85μm～3.08μm。导管由直径较大的导管和直径较小的导管组成,2～18个导管聚集分布形成管孔团,可保证梭梭植株体内水分运输的安全性和有效性。管间纹孔互列式或近对列式,导管内呈典型螺纹加厚,导管壁厚3.15μm～5.53μm,螺纹间纹孔单列。纤维细胞壁较厚,为2.64μm～2.97μm。梭梭木质部解剖特征表现出超强的旱生特性,且沙质土壤类型比土质土壤类型具有更强的抗旱性。(2)梭梭大多数木质部解剖特征的地区间变异显著高于地区内树木个体间变异。随着降水量的减少,梭梭木射线密度、射线高度、导管直径和导管壁厚值显著增加(P<0.05),然而,射线细胞壁厚度却降低(P<0.05)。在降水更少的精河地区,梭梭木质部射线密度和射线高度值更大,这有利于梭梭储存更多淀粉和水分,降低水分胁迫。更干旱条件下,梭梭木质部导管直径和导管壁厚度值更大,可有利于提高传导能力的同时减少木质部对干旱导致的空穴化的敏感性。1月均温和4月～6月最大风速与纤维壁厚值显著相关(P<0.05),表明在低温和强风环境中,更厚壁的纤维细胞为梭梭茎杆直立和导管传导提供更强的力学支撑。梭梭木质部解剖特征对气候条件的高度适应性解释了其在亚非沙漠地理上的广泛分布。(3)盆栽模拟试验表明,梭梭幼苗1月龄时出现木射线,此时梭梭茎杆半木质化;在幼苗期,梭梭木射线高度、宽度、细胞壁厚度以及细胞面积在4月～6月迅速增加,7月和8月趋于稳定,这可能是由于环境因子的季节变化所致。从髓心向外,随着树轮年龄增加,成年梭梭木质部射线宽度以及细胞面积显著增加(P<0.05),梭梭木射线解剖特征呈现显著季节和年动态变化。(4)随梭梭树龄增大,木质部的NSC、可溶性糖以及淀粉的径向运输速率呈现出不断增加的规律。梭梭木质部NSC径向运输速率表现为5月和10月高于7月(P<0.05)。可溶性糖径向运输速率的季节变化呈现出5月为最高、7月为最低的规律(P<0.05)。淀粉径向运输速率从5月到10月呈逐渐降低趋势(P<0.05)。可溶性糖径向运输速率与导管长度(P<0.05)、导管直径以及射线高度表现为显著正相关(P<0.01);淀粉径向运输速率与木质部导管长度和直径间关系表现为极显著正相关(P<0.01);NSC径向运输速率与木质部导管直径以及射线高度间表现为极显著正相关关系(P<0.01)和淀粉含量(P<0.05)间表现出显著正相关关系,木质部射线细胞壁厚度与NSC含量间表现出显著负相关关系(P
中文关键词古尔班通古特沙漠 ; 梭梭 ; 木质部 ; 生态解剖 ; 射线功能
语种中文
国家中国
中图法分类号S792.99
来源机构四川农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337439
作者单位四川农业大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 周朝彬. 古尔班通古特沙漠梭梭木质部生态解剖与射线功能研究[D]. 四川农业大学,2019.
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