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  本文關鍵詞：興安落葉松葉生理生態(tài)特征對環(huán)境變化的響應與適應，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東北林業(yè)大學》 2015年

興安落葉松葉生理生態(tài)特征對環(huán)境變化的響應與適應

全先奎  

【摘要】：環(huán)境變化對樹木生存、生長發(fā)育和繁衍的影響取決于環(huán)境變化劇烈程度和樹木生理生態(tài)響應適應能力。森林樹木的自然分布是其對外界環(huán)境的表型馴化和遺傳適應的共同作用結果。區(qū)分這種表型馴化和遺傳適應不但有助于揭示樹木對環(huán)境變化的適應機理,而且可為預測全球變化情景下森林植被分布提供理論框架和依據(jù)。然而,如何在野外條件下區(qū)分這兩種變異性及其驅(qū)動因素富于挑戰(zhàn)性。興安落葉松(Larix gmelinii)作為北方森林的主要組成樹種,具有廣闊的地理分布范圍和多樣的生長環(huán)境,是研究樹木對環(huán)境變化響應適應機理的理想樹種。葉作為樹木重要的功能器官,不僅與樹木的碳水代謝及生長發(fā)育密切相關,而且能敏感反映樹木對環(huán)境變化的響應和適應。本研究利用涵蓋興安落葉松自然分布區(qū)不同環(huán)境梯度(平均年降水量425.1-622mm,年平均氣溫-2.3-2.6℃)的6個種源在帽兒山森林生態(tài)系統(tǒng)研究站的同質(zhì)園內(nèi)生長30年后,采用種植地和種子來源地間溫度和干燥度(AI)的差值AT和AAI來代表環(huán)境變化梯度(即6個種源構成6個環(huán)境變化水平),研究環(huán)境變化對葉物候、光合能力、碳水利用效率及化學計量的影響。主要研究結果如下：1、6個環(huán)境變化水平的興安落葉松具有相似的葉物候期。葉芽膨大起始天數(shù)、展葉起始天數(shù)、落葉起始天數(shù)和生長季天數(shù)在水平間均不存在顯著性差異。但每個水平葉各物候事件在年際間均存在顯著差異(P0.05),并受當?shù)販囟鹊挠绊�。葉芽膨大起始天數(shù)和展葉起始天數(shù)均與物候開啟前0℃積溫和春季均溫為線性負相關關系；落葉起始天數(shù)和生長季天數(shù)分別與秋季均溫和年平均氣溫為線性正相關關系。這表明葉物候?qū)Νh(huán)境變化的響應主要表現(xiàn)為對溫度的表型可塑性。2、最大凈光合速率(Pmax)、表觀光量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、最大羧化速率(Vmax)、最大電子傳輸速率(Jmax)、磷酸丙酮糖利用效率(TPU)和葉肉導度(gm)均存在顯著差異,且均隨著AAI的增大而增大(P0.05),而光補償點(LCP)則表現(xiàn)出相反趨勢。這表明葉光合生理特征受樹木原產(chǎn)地長期環(huán)境條件的影響而產(chǎn)生遺傳適應,其中AI是該變異性的主要驅(qū)動因子。Pmax和Vmax、Jmax、TPU、gm、葉氮含量(NL)、葉磷含量(PL)、比葉重(LMA)及葉綠素含量(Chl(a+b))間均存在顯著正相關關系,而與LCP存在顯著負相關關系(P0.05)。隨著各相關因子的增大,較大AAI下的樹木具有更大的Pmax增加/減少幅度。3、不同環(huán)境變化水平下葉光合能力的季節(jié)動態(tài)差異顯著。較大△T/△AI水平下的樹木在生長季初期光合能力相對較弱,而在生長季中期光合能力因?qū)囟染哂懈叩拿舾行远杆僭鰪?并在生長季后期仍保持高水平的光合能力。6個環(huán)境變化水平下Pmax、 AQY、Vmax、Jmax、TPU、gm均與生長季溫度存在顯著線性正相關關系,LCP和凡則為顯著線性負相關關系(P0.05),但較大AAI下的這些參數(shù)對溫度的敏感性更大。這說明葉光合能力對環(huán)境變化的響應是表型馴化和遺傳適應綜合作用的結果。4、不同環(huán)境變化水平下葉碳利用效率(CUEF)和水分利用效率(WUEF)均存在顯著差異(P0.05)。隨著△AI的增大,CUEF呈減小趨勢,而WUEF則表現(xiàn)出增大趨勢。CUEF和NL、PL、LMA及Chl(a+b)間均呈正相關,但AAI較大下的CUEF的敏感性更大。WUEF和氣孔導度(Gs)呈顯著的指數(shù)關系：當Gs0.2時WUEF隨Gs增大明顯,而當Gs0.2時WUEF則趨于穩(wěn)定。WUEF與LMA、NL間均為正相關,但不同環(huán)境變化水平間隨AAI的增大其相關性明顯增強。5、不同環(huán)境變化水平之間葉碳含量(CL)、NL、PL、碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)均存在顯著差異(P0.05)。隨著△AI增大,CL、NL、C/P、N/P均表現(xiàn)出增大趨勢,而PL和C/N則為減小趨勢。CL與PL、NL間均為負相關,NL與PL間為正相關,但△AI較大時CL隨NL和PL的增大具有較大的敏感性。以上結果表明,在環(huán)境變化條件下,興安落葉松葉物候和生理生態(tài)特征表現(xiàn)出不同的響應策略,其中葉物候主要受當?shù)貧鉁氐挠绊懚憩F(xiàn)出表型馴化效應,而葉光合能力、碳水利用效率和元素化學計量方面均產(chǎn)生了遺傳適應變異,這是對原生長環(huán)境長期適應和現(xiàn)時環(huán)境表型馴化共同作用的結果,從而有助于興安落葉松在多樣的環(huán)境條件下生存、繁衍和分布。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S791.222
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊傳平,秦泗華,張維,于秉君,張鵬,張培果;中國興安落葉松種源試驗研究(Ⅱ)——種源初步區(qū)劃[J];東北林業(yè)大學學報;1990年S2期

2 Xiping Liu;Yangyang Fan;Junxia Long;Ruifeng Wei;Roger Kjelgren;Chunmei Gong;Jun Zhao;;Effects of soil water and nitrogen availability on photosynthesis and water use efficiency of Robinia pseudoacacia seedlings[J];Journal of Environmental Sciences;2013年03期

3 王翠;王傳寬;孫慧珍;張彥群;張全智;;移栽自不同緯度的興安落葉松(Larix gmelinii Rupr.)的樹干液流特征[J];生態(tài)學報;2008年01期

4 趙曉焱;王傳寬;霍宏;;興安落葉松(Larix gmelinii)光合能力及相關因子的種源差異[J];生態(tài)學報;2008年08期

5 Caroline A. Polgar;Richard B. Primack;杜彥君;;溫帶森林展葉物候?qū)W[J];生物多樣性;2013年01期

6 季子敬;全先奎;王傳寬;;興安落葉松針葉解剖結構變化及其光合能力對氣候變化的適應性[J];生態(tài)學報;2013年21期

7 韓士杰,周玉梅,王琛瑞,張軍輝,鄒春靜;紅松幼苗對CO_2濃度升高的生理生態(tài)反應[J];應用生態(tài)學報;2001年01期

8 蔣延玲,周廣勝;興安落葉松林碳平衡和全球變化影響研究[J];應用生態(tài)學報;2001年04期

9 常兆豐;韓福貴;仲生年;;民勤荒漠區(qū)36種植物物候期積溫變化動因分析[J];中國農(nóng)學通報;2010年10期

10 賀金生;韓興國;;生態(tài)化學計量學:探索從個體到生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)一化理論[J];植物生態(tài)學報;2010年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 那冬晨;興安落葉松地理種源遺傳多樣性與利用研究[D];東北林業(yè)大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 霍宏;氣候暖化對興安落葉松光合和生長影響的研究[D];東北林業(yè)大學;2007年

2 季子敬;不同種源興安落葉松針葉解剖結構變化及對氣候變化的響應[D];東北林業(yè)大學;2013年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭曉青;李超漢;李青竹;李霞;李衍素;于賢昌;;葉面噴施5-氨基乙酰丙酸對遮陰條件下番茄生長、光合特性和產(chǎn)量的影響[J];山東農(nóng)業(yè)科學;2011年09期

2 田華;王蘭;段美洋;黎國喜;;水稻抗旱性機理的研究進展[J];安徽農(nóng)學通報(上半月刊);2009年11期

3 史建偉;張育平;王國昌;;環(huán)境脅迫對植物體內(nèi)非結構性碳水化合物的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2007年09期

4 李鵬;歐陽竹;王吉順;武蘭芳;董玉紅;潘國艷;;葉位對冬小麥光合生理特性及冠層微氣象因子日變化的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2007年29期

5 戴凌峰;崔令軍;張志翔;;遮陰處理對小桐子幼苗生長的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2008年14期

6 劉發(fā)民;王利榮;李怡;馮起;宋耀選;;大氣CO_2濃度升高對木本植物影響的研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2008年28期

7 穆大剛;付翔;許華林;;5種紅樹植物光合產(chǎn)量模型研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2008年35期

8 劉霞;;Na_2CO_3脅迫下蠶豆光合作用的氣孔和非氣孔限制[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2010年06期

9 姜艷娟;毛斌;陳曉燕;何炎紅;郭連生;田有亮;;不同光強下大青山幾種樹種光合速率和葉綠素熒光特性變化[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2010年07期

10 王靜;;桂花凈光合作用與環(huán)境因子和生理因子的關系[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2010年20期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王俊忠;施氮對高產(chǎn)夏玉米源庫代謝特征的調(diào)控[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2010年

2 李瑛;延遲熒光信息處理技術在植物光合及逆境生理檢測中的應用[D];大連海事大學;2010年

3 李玉華;高山離子芥再生苗響應低溫和干旱的生理機制研究[D];蘭州大學;2010年

4 王俊峰;氮、水和溫度對羊草有性生殖及克隆生長的影響[D];東北師范大學;2010年

5 顏日明;聚球藻7942光自養(yǎng)本征生長動力學及其能量利用研究[D];華東理工大學;2011年

6 周小玲;4個四川榿木品系苗木的生理生態(tài)機理研究[D];中南林業(yè)科技大學;2007年

7 陸燕元;干旱脅迫及復水過程中轉(zhuǎn)Cu/Zn SOD和APX基因甘薯生理生化響應機制研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2010年

8 鄭元;刺槐光合生理特征與固碳能力研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2010年

9 李坤;葡萄連作障礙機理及調(diào)控途徑的研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2010年

10 王玉山;側柏種源遺傳多樣性與地理變異規(guī)律研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮玖玲;杜氏鹽藻RbcS基因家族新成員的克隆及功能研究[D];鄭州大學;2010年

2 姚海蘭;施鉀時期對甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)形成的調(diào)控效應[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

3 馬穎敏;中國側柏地理種源核型分析與進化趨勢[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

4 周繼磊;膠東沙質(zhì)海岸防護林樹種抗風評價及選擇[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

5 姜振升;黃瓜Rubisco與Rubisco活化酶對低溫弱光的響應與適應[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

6 范素芳;土壤水分脅迫對黃土丘陵區(qū)3個樹種葉片氣體交換的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

7 李紅;黃土丘陵區(qū)3個樹種光合效率光響應過程及其模擬[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

8 蘭乾;瑯琊山落葉闊葉林更新特點及其特有樹種光合特性研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學;2010年

9 管新新;八種地被植物光合生理生態(tài)特性及應用的研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學;2010年

10 劉佳;日光溫室有機生態(tài)型無土栽培辣椒追肥效應研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2010年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張如華;;馬尾松不同種源光合特性研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2006年19期

2 張大同,李忠正,沈文瑛,鄒東良,陳德平,許碧玲;不同樹齡興安落葉松制漿性能的評價[J];中華紙業(yè);1998年01期

3 張衛(wèi)華,梁海永,張方秋;溫度對北海道黃楊葉片光系統(tǒng)Ⅱ功能的影響[J];河北農(nóng)業(yè)大學學報;2004年06期

4 楊書文;長白落葉松種源選擇的研究[J];東北林學院學報;1984年04期

5 楊傳平,楊書文,劉桂豐,呂清友,夏德安,張培杲;興安落葉松種源試驗研究(Ⅰ)——地理變異的規(guī)律與模式[J];東北林業(yè)大學學報;1990年04期

6 楊傳平,張維,于秉君,秦泗華,桑作興,張麗霞,盛喜東,董岐;中國興安落葉松種源試驗的研究(Ⅰ)——地理變異規(guī)律和模式[J];東北林業(yè)大學學報;1990年S2期

7 楊傳平,楊書文,夏德安,劉桂豐,呂清友,張培杲;興安落葉松種源試驗研究(Ⅱ)——最佳種源的選擇[J];東北林業(yè)大學學報;1991年S2期

8 楊傳平,楊書文,夏德安,劉桂豐,呂清友,張培杲;興安落葉松種源試驗研究(Ⅲ)——種源區(qū)劃[J];東北林業(yè)大學學報;1991年S2期

9 李莉,楊傳平,劉玉喜,齊立志;興安落葉松種內(nèi)的過氧化物同工酶地理變異研究[J];東北林業(yè)大學學報;1991年S2期

10 董希斌,李耀翔,姜立春;間伐對興安落葉松人工林林分結構的影響[J];東北林業(yè)大學學報;2000年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 姜麗芬;興安落葉松人工林光合與呼吸作用機理的研究[D];東北林業(yè)大學;2003年

2 那冬晨;興安落葉松地理種源遺傳多樣性與利用研究[D];東北林業(yè)大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 姜海鳳;三種落葉松光合生理生態(tài)學特性比較研究[D];東北林業(yè)大學;2003年

2 皚妍;天然幼齡興安落葉松光合特征研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2004年

3 王秀偉;興安落葉松人工林碳循環(huán)關鍵過程的研究[D];東北林業(yè)大學;2006年

4 趙甍;蒙古櫟幼苗對CO_2、溫度與氮素協(xié)同作用的生理響應[D];東北林業(yè)大學;2006年

5 余崢;川西亞高山紅樺光合作用對大氣CO_2濃度和溫度升高的響應[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2006年

6 霍宏;氣候暖化對興安落葉松光合和生長影響的研究[D];東北林業(yè)大學;2007年

7 趙曉焱;興安落葉松光合特性及相關因子的種源間差異[D];東北林業(yè)大學;2008年

8 張明明;不同地區(qū)日本落葉松葉片解剖結構比較研究[D];東北林業(yè)大學;2012年

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周廣勝;未來全球環(huán)境變化與可持續(xù)發(fā)展[J];植物生態(tài)學報;2000年02期

2 李淵妮;胡譽滿;;影響地球環(huán)境變化的鏈式循環(huán)分析[J];生態(tài)經(jīng)濟;2012年08期

3 郭林海;;《全球環(huán)境變化》——人類和決策領域的新雜志[J];生態(tài)學雜志;1991年01期

4 曾江海;迎接環(huán)境變化的挑戰(zhàn)─—第六屆國際生態(tài)學大會概況及收獲[J];生態(tài)學雜志;1995年02期

5 杜明遠,真木太一;沙漠綠洲的開發(fā)與環(huán)境變化的相互影響[J];自然資源學報;1999年04期

6 白莉萍,周廣勝;全球環(huán)境變化對農(nóng)作物影響的研究進展[J];應用與環(huán)境生物學報;2004年03期

7 李壟清;張季惠;楊一鳴;烏蘭;王鶴齡;李裕;;論農(nóng)業(yè)的變遷與發(fā)展對全球環(huán)境變化的驅(qū)動作用[J];干旱氣象;2013年02期

8 劉增蘭;淺談全球環(huán)境變化的生態(tài)后果[J];安徽農(nóng)學通報;2004年02期

9 陳圣洪;蘇桂蓮;高峰;;新疆天山天池資源環(huán)境變化趨勢及對策建議[J];林業(yè)建設;2011年03期

10 李錦洪;譚文春;卓貞蓉;林雪儀;;恩平城市環(huán)境變化對部分氣象要素的影響[J];綠色科技;2013年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫廣友;羅新正;萬忠娟;;人類力——現(xiàn)代環(huán)境變化的第一驅(qū)動力[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

2 程根偉;張文敬;;關于環(huán)境變化認識的科學思辨[A];21世紀中國水文科學研究的新問題新技術和新方法——中國地理學會水文專業(yè)委員會第七次全國水文學術會議文集[C];1999年

3 韓家懋;王國安;;植物演進與全球環(huán)境變化[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所2002學術論文摘要匯編[C];2002年

4 楊麗原;沈吉;朱育新;;近四十年來南四湖沉積底泥反映的湖區(qū)環(huán)境變化[A];認識地理過程 關注人類家園——中國地理學會2003年學術年會文集[C];2003年

5 閻德飛;孫柏年;;甘肅侏羅紀Solenites of.murrayana氣孔特征反映的環(huán)境變化信息[A];中國古生物學會第22屆學術年會論文摘要集[C];2003年

6 李平日;崔海亭;譚惠忠;馮炎基;劉鴻雁;穆治國;孫艷榮;宋麗莉;;廣東埋藏古樹反映的氣候與環(huán)境變化[A];地貌·環(huán)境·發(fā)展——2004丹霞山會議文集[C];2004年

7 謝小冬;;應該關注大的環(huán)境變化對生命的影響[A];新觀點新學說學術沙龍文集2：生命科學的思考與暢想[C];2006年

8 韓家懋;王國安;劉東生;;全球環(huán)境變化與C_4植物的出現(xiàn)[A];第六屆全國環(huán)境地球化學學術討論會論文摘要匯編[C];2002年

9 王景悅;;人類活動與環(huán)境變化[A];中國氣象學會2006年年會“大氣成分與氣候、環(huán)境變化”分會場論文集[C];2006年

10 孫執(zhí)中;;老同志如何保持身體健康[A];江蘇老年學研究論文選集（2005-2006）[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 李雪林;[N];文匯報;2012年

2 廣東益華百貨有限公司總裁 范新培;[N];北京商報;2014年

3 游雪晴;[N];科技日報;2004年

4 林琳;[N];中國氣象報;2006年

5 記者　 鐘燕平;[N];農(nóng)民日報;2006年

6 華音;[N];經(jīng)濟日報;2013年

7 國際天主教發(fā)展機構主席兼荷蘭慈善機構主任 勒內(nèi)·格勞藤休斯　何英 編譯;[N];中國能源報;2009年

8 本報實習記者 聶大富;[N];社會科學報;2011年

9 李丹 林琳 丁繼武;[N];中國氣象報;2006年

10 ;[N];人民日報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 全先奎;興安落葉松葉生理生態(tài)特征對環(huán)境變化的響應與適應[D];東北林業(yè)大學;2015年

2 張軍;隴中盆地秦安—天水地區(qū)新近紀沉積物成因與環(huán)境變化[D];蘭州大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 鄭海霞;大連城市化進程中環(huán)境變化及其影響研究[D];遼寧師范大學;2008年

2 褚娜娜;汾渭盆地1.2Ma以來的環(huán)境變化與沙漠化過程[D];蘭州大學;2007年

3 安杰;南京浦口地區(qū)全新世沉積特征與環(huán)境變化初步研究[D];吉林大學;2007年

4 李文東;黃河三角洲環(huán)境變化與經(jīng)濟發(fā)展關系研究[D];山東師范大學;2003年

5 劉靜;企業(yè)環(huán)境變化感知能力影響因素研究[D];武漢理工大學;2013年

6 沈睿媛;利用紅柳沙包落葉層陽離子研究塔克拉瑪干沙漠南緣地區(qū)環(huán)境變化[D];河北師范大學;2012年

7 趙燦;近200年來安迪爾故城紅柳沙包孢粉組合與環(huán)境變化[D];河北師范大學;2015年

8 陳懷珠;RS和GIS在監(jiān)測城市環(huán)境變化和環(huán)境質(zhì)量評價中的應用[D];福建農(nóng)林大學;2004年

  本文關鍵詞：興安落葉松葉生理生態(tài)特征對環(huán)境變化的響應與適應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：167202