水分和养分对小花山桃草形态特征和根系周转的影响
水分和养分对小花山桃草形态特征和根系周转的影响
【摘要】： 小花山桃草为柳叶菜科山桃草属草本植物,是危害较为严重的外来入侵植物。目前对小花山桃草的研究主要集中在地上生物量动态、生物学特性、解剖结构、化感作用及核型(分析)、耐盐性和抗旱性等方面,没有关于其在不同水分和养分条件下形态特征和根系周转的研究报道。本研究通过在盆栽条件下设4个水分处理和3个营养处理,采用直接观察统计法统计根系和气孔数目、烘干称重法称量干重、内生长法进行根系周转与分解试验、五级根序分级法对根系进行分级、石蜡切片法制作叶片组织切片、硝酸-铬酸离析法制作导管离析材料、指甲油印迹法制作气孔临时装片等研究小花山桃草形态特征和根系周转对水分、养分的响应,以期为明确小花山桃草的入侵机制提供理论依据。主要研究结果如下:1.叶片解剖结构特征干旱胁迫处理中,小花山桃草的栅栏组织厚度值和气孔密度随干旱胁迫的加重逐渐变小;叶片平均厚度和气孔长度值由大到小依次为:较高水分、最高水分、最低水分、较低水分;最低水分处理中气孔长度和密度最小。栅海比与SR在最高水分组和较低水分组间表现出显著差异。营养处理中,小花山桃草的下表皮、表皮、海绵组织和叶片的平均厚度从厚到薄均依次为:中营养、高营养、低营养。中营养组在下表皮厚度、表皮厚度、叶片厚度、细胞结构紧密度和细胞结构上与其余两组均有差异,且其气孔密度最小,长度最长。2.导管结构特征小花山桃草导管为螺纹导管、网纹导管,穿孔板类型为单穿孔板;小花山桃草导管具有原始类型和进化类型,进化类型比例大;小花山桃草导管中,一端具尾导管和两端无尾导管比例较高。干旱胁迫处理和营养处理中,小花山桃草根系导管与茎导管相比,根系导管输水能力更强。3.生物量干旱胁迫中,小花山桃草随着干旱胁迫的加重,各组织的干重依次减小,果实粒数减少,小花山桃草植株干重变小;营养处理中,小花山桃草在中度营养处理时各个组织的干重最大,果实粒数最多;低营养处理时各组织干重最小,果实粒数最少。4.根系构型特征干旱胁迫下,小花山桃草各级根数目最大值均出现在最高水分处理组,最小值均出现在较高水分处理组;各级根数目由大到小依次为:最高水分、最低水分、较低水分和较高水分;各级根生物量比值由大到小依次为:一级根、二级根、三级根、四级根;干旱胁迫下,植株根系均无五级根系。根系分支率差异不显著;根系分支均趋向于叉形分支。营养处理中,小花山桃草的各级根系生物量比值即各级根占总根数的比值由大到小依次为:一级根、二级根、三级根、四级根;各级根ROLP值则无显著差异。根系分支随营养浓度的降低从叉形分支趋向于鱼尾形分支。小花山桃草在不同水分和营养处理中,根系分支前后截面积均符合管道模型。5.根系周转与分解营养处理中,小花山桃草的总细根生物量、活细根生物量、死细根生物量最大值都出现在中营养处理组,最小值均出现在低营养处理组,生物量和分解量由大到小依次为:中营养、高营养、低营养。综上所述,小花山桃草具有典型的旱生植物解剖结构特征,导管对水分和养分适应性强,导管输水能力强,根系构型对不同水分和养分具有良好的适应性,各构件之间具有良好的协同性,这些特性对其成功入侵具有重要意义。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
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