重庆四种乡土植物环境适应特征研究
重庆四种乡土植物环境适应特征研究
【摘要】： 本研究在总结和借鉴前人研究成果的基础上,立足于采石场废弃地的环境特征,初步选取四种抗性强的重庆乡土植物头花蓼(Polygonum capitatum Buch.-Ham.ex D.Don Prodr)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides(L.)Spreng.)、黄荆(Vitex negundo L.)和马桑(Coriaria nepalensis Wall.),通过对其在重庆地区不同生境下生长特征的研究,分析其对所在生境的适应性,再通过盆栽控制实验模拟采石场废弃地土质瘠薄,土壤含水量低的环境条件,对四种植物在实验中的发芽指标、形态特征、生物量和叶绿素荧光参数进行测定和分析,初步探讨四种植物用于重庆采石场废弃地修复的可能性。主要研究结果如下:(1)四种植物在调研区内所处的生境类型不完全相同,除农田和废弃耕地外,各生境土层厚度均在20cm以内,且各生境均表现为土层薄,土壤含水量低,土壤养分少。此外,四种植物均可以在几乎无土壤覆盖、坡度较高的岩石上正常生长和繁殖。调研区中头花蓼的盖度介于22.33%-65%,株高10-12cm,花序的数量在各生境中呈现显著性差异(P<0.05);狼尾草的株高受土壤含水量的影响最大,相关性系数为0.688,分蘖数与土层厚度的相关性最强,相关性系数为0.877;黄荆在各生境中的形态特征相近,但其冠幅大小、根长和分根数量表现出极大的差异性,且与各土壤因子均呈显著性相关;马桑的各形态指标在砾石型废弃地和道路边坡中无明显差异,但均大于其他四种生境,除公路边外,马桑在其余生境中的根长无显著差异,不同生境中的马桑的根的数量和长度趋于稳定且与土壤各因子呈负相关,且相关性高。(2)不同生境中头花蓼各构件的生物量分配比均表现为茎生物量>叶生物量>根生物量>花/果生物量,但根生物量和花/果生物量分配比的最大值分别为最小值的4.14倍和11.46倍;头花蓼在建设地、砾石型废弃地和道路边坡中的根冠比不存在显著差异,其值均显著大于其他6种生境,最大值是最小值(FE)的4.7969倍,构件生物量分配比表现出相对不稳定性,其繁殖构件与营养构件的生物量比介于0.0426-0.1658。在5种生境中狼尾草的构件生物量分配比总体表现为叶生物量>根生物量>花/果生物量且叶生物量分配比均超过70%,分配模式趋于稳定;在砾石型废弃地中狼尾草的总生物量、叶生物量和根生物量均为最小,根冠比最大,其值为0.2666,繁殖构件与营养构件的生物量之比的范围为0.0368-0.0698。(3)黄荆在道路边坡中的总生物量、茎生物量、叶生物量和根生物量均为六种生境中最低,但根冠比最大,黄荆的繁殖构件与营养构件的分配比为0.1019-0.2271,显著高于两种草本的分配比,但其种子萌发率显著低于两种草本。砾石型废弃地和道路边坡中的马桑有最大的种群构件生物量,其构件生物量的分配比与其他生境不一致且在砾石型废弃地中马桑的根冠比最小,其值为0.3859,最大值是其的2.7823倍。马桑的繁殖构件与营养构件的分配比范围为0.0774-0.1492,与黄荆一样,马桑种子萌发率低,但它的枝条具有较强的营养繁殖能力。(4)实验表明,头花蓼在中度干旱条件下长势最好,且在土层18-20cm内的头花蓼的长势高于土层薄的。狼尾草的各形态指标、根冠比在不同水分梯度不同土层厚度的土壤中均无显著差异,但在土层较厚条件下,它的根生物量显著大于土层较薄的根生物量;黄荆的地面生物量、根生物量,根冠比在同水分梯度下均表现为S>D,在18-20cm的土层厚度轻度干旱处理下黄荆长势最好;马桑在幼苗时期生长较慢,其形态指标和生物量分配在各处理条件下的差异都小,生长较为稳定。(5)四种植物在干旱胁迫下的各叶绿素荧光指标的变化均表现为初始荧光(F0)随干旱程度的加深而增加,其增大比例在各土层厚度处理下均表现为头花蓼>狼尾草>马桑>黄荆,最大荧光(Fm)和最大光化学效率(Fv/Fm)随干旱程度的加深而减小,其表现在不同土层厚度中不同,厚土层表现为马桑>狼尾草>黄荆>头花蓼,薄土层表现为黄荆>马桑>狼尾草>头花蓼。(6)AHP结果表明:四种植物对不同土层厚度和不同程度干旱胁迫的综合值得分区间分别为头花蓼0.9447-0466,狼尾草0.9208-1.0522,黄荆0.2044-1.2040,马桑0.8944-1.0004,得分越高表示植物在所处的处理条件下长势越好,适应力越强。综合来看,四种植物对采石场植物的适应性表现为头花蓼>狼尾草>黄荆>马桑。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2021
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