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沙埋对白刺表型可塑性的影响

王林龙 ,  李清河 ,  徐军 ,  薛海霞 ,  江泽平

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文章导航 > 林业科学研究  > 2016 >  29(3): 442-447
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沙埋对白刺表型可塑性的影响

  • 1.

    中国林业科学研究院林业研究所, 国家林业局林木培育重点实验室, 北京 100091

  • 2.

    中国林业科学研究院沙漠林业实验中心, 内蒙古 磴口 015200

  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目(31470622);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(CAFYBB2014QA034)

  • 中图分类号: S793.9

Effects of Sand Burial on Phenotypic Plasticity of Nitraria tangutorum

  • 1.

    Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry

  • 2.

    Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation, State Forestry Administration, Beijing 100091, China

  • CLC number: S793.9

  • 摘要: [目的] 为研究沙埋对白刺形态、生物量分配及光合特性的表型可塑性的影响,[方法] 对扦插白刺,进行0、5、10、15 cm沙埋处理,待生长季结束后,收集数据进行统计分析。[结果] 表明:随着沙埋深度的增加,(1)株高、15 cm基径呈减小趋势,不定根长与不定根直径呈先增大后减小的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的株高依次为62.82、55.90、52.38、49.24 cm,15 cm处基茎依次为2.79、2.48、2.39、2.07 mm,叶面积依次为477.81、214.38、247.90、112.91 cm2,叶片数依次为700.2、334.40、344.00、216.20片,不定根数依次为6.40、3.80、2.80、3.40根,不定根长依次为10.19、11.54、13.92、7.62 cm,不定根直径依次为1.51、1.95、1.65、1.19 mm;(2)枝与叶生物量、总生物量呈减小趋势,而地下部分生物量呈先增大后减小的趋势,地上生物量/地下生物量呈先减小后增大的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的枝生物量依次为6.29、4.20、3.09、2.75 g,叶生物量依次为3.93、2.52、3.31、1.28 g,总生物量依次为10.81、7.53、7.41、4.30 g,地下部分生物量依次为0.59、0.81、0.59、0.28 g,地上生物量/地下生物量依次为17.32、8.30、10.85、14.39;(3)净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日均值呈依次增加的趋势,如沙埋深度为0、5、10、15 cm时,净光合速率的日均值依次为8.06、9.39、9.72、11.25 μmol·m-2·s-1,蒸腾速率的日均值依次为5.56、6.70、6.77、7.61 mmol·m-2·s-1,气孔导度的日均值依次为0.28、0.31、0.31、0.36 mol·m-2·s-1。(4)沙埋深度5.10 cm白刺的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量与对照组0 cm的差异不显著,当沙埋深度为15 cm时,叶绿素含量显著增大,但叶绿素a/b值的变化不显著。[结论] 白刺形态、生物量分配以及叶绿素含量对不同沙埋深度的可塑性较强,当沙埋深度为15 cm时,光合指标对沙埋才会产生显著差异。
    Abstract: [Objective] To understand the effect of sand burial on the phenotypic plasticity of Nitraria tangutorum,[Method] The cutting shoots of N. tangutorum were treated by sand burial under different depths (0, 5, 10, and 15 cm) and then to analyze the data collected.[Result] (1) With the increase of sand burial depth, the plant height, 15 cm stem diameter, leaf area, the amounts of leaf and adventitious root decreased, and the length or diameter of adventitious root increased at first and then decreased. It was found that when the sand burial depths were 0, 5, 10, and 15 cm, the heights of the plant were respectively 62.82, 55.90, 52.38, and 49.24 cm, the 15 cm stem diameters were respectively 2.79, 2.48, 2.39, and 2.07 mm, the leaf areas were 477.81, 214.38, 247.90, and 112.91 cm2, the amounts of adventitious root were respectively 6.40, 3.80, 2.80, and 3.40, the lengths of adventitious root were respectively 10.19, 11.54, 13.92, 7.62 cm, the diameter of adventitious root were respectively 1.51, 1.95, 1.65, and 1.19 mm. (2) With the increase of sand burial depth, the above-ground biomass and the total biomass decreased, and the length, diameter of adventitious root and the below-ground biomass increased at first and then decreased, the biomass of above-ground/the below-ground biomass first decreased then increased. It was found that when the sand burial depths were 0, 5, 10, and 15cm, the branch biomasses were respectively 6.29, 4.20, 3.09, and 2.75 g, the leaf biomasses were respectively 3.93, 2.52, 3.31, and 1.28 g, the total biomasses were respectively 10.81, 7.53, 7.41, and 4.30 g, the below-ground biomasses were respectively 0.59, 0.81, 0.59, and 0.28 g, the biomass of above-ground/the below-ground biomass respectively is 17.32、8.30、10.85、14.39. (3) The daily averages of net photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of N. tangutorum increased gradually. It was found that when the sand burial depths were 0, 5, 10, and 15 cm, the daily averages of net photosynthetic rate were respectively 8.06, 9.39, 9.72, and 11.25 μmol·m-2·s-1, the daily averages of transpiration rate were respectively 5.56, 6.70, 6.77, and 7.61 mmol·m-2·s-1, the daily averages of stomatal conductance were respectively 0.28, 0.31, 0.31, and 0.36 mol·m-2·s-1. (4) Compared with the CK, the difference of chlorophyll contents of N. tangutorum was not significant. When the depth was 15 cm, the chlorophyll contents of N. tangutorum increased significantly, but the differences of the ratio of the chlorophyll a and Chlorophyll b were not significant.[Conclusion] The phenotypic plasticity of morphology, biomass allocation and photosynthesis of N. tangutorum were greater under different sand burial depth, and when the sand burial depth was 15 cm, the differences of photosynthetic parameters of N. tangutorum responded to different sand burial depth were significant.
  • [1]

    Bradshaw A D. Evolutionary significance of phenotypic plasticity in plants[J]. Advances in genetics, 1965, 13(1):115-155.
    [2]

    Schlichting C D. The evolution of phenotypic plasticity in plants[J]. Annual review of ecology and systematics, 1986, 17:667-693.
    [3]

    Stearns S C. The evolutionary significance of phenotypic plasticity[J]. Bioscience, 1989, 39(7):436-445.
    [4]

    Strand J A, Weisner S E B. Phenotypic plasticity-contrasting species-specific traits induced by identical environmental constraints[J]. New Phytologist, 2004, 163(3):449-451.
    [5]

    Sultan S E. An emerging focus on plant ecological development[J]. New Phytologist, 2005, 166(1):1-5.
    [6]

    Weinig C. Plasticity versus canalization:population differences in the timing of shade-avoidance responses[J]. Evolution, 2000, 54(2):441-451.
    [7]

    Portsmuth A, Niinemets ü. Structural and physiological plasticity in response to light and nutrients in five temperate deciduous woody species of contrasting shade tolerance[J]. Functional Ecology, 2007, 21(1):61-77.
    [8]

    Niinemets U. Photosynthesis and resource distribution through plant canopies[J]. Plant, Cell & Environment, 2007, 30(9):1052-1071.
    [9]

    Maun M A. Adaptations enhancing survival and establishment of seedlings on coastal dune systems[J]. Vegetatio, 1994, 111(1):59-70.
    [10]

    Brown J F. Effects of experimental burial on survival, growth, and resource allocation of three species of dune plants[J]. Journal of Ecology, 1997, 85(2):151-158.
    [11]

    Yu F, Dong M, Krüsi B. Clonal integration helps Psammochloa villosa survive sand burial in an inland dune[J]. New Phytologist, 2004, 162(3):697-704.
    [12]

    Maun M A. Adaptations of plants to burial in coastal sand dunes[J]. Canadian Journal of Botany, 1998, 76(5):713-738.
    [13]

    Van der Valk A G. Mineral cycling in coastal foredune plant communities in Cape Hatteras National Seashore[J]. Ecology, 1974, 55(6):1349-1358.
    [14]

    Maun M A, Lapierre J. The effects of burial by sand on Ammophila breviligulata[J]. The Journal of Ecology, 1984, 72(3):827-839.
    [15]

    Disraeli D J. The effect of sand deposits on the growth and morphology of Ammophila breviligulata[J]. The Journal of Ecology, 1984, 72(1):145-154.
    [16]

    Liu B, Liu Z, Guan D. Seedling growth variation in response to sand burial in four Artemisia species from different habitats in the semi-arid dune field[J]. Trees, 2008, 22(1):41-47.
    [17]

    Shi L, Zhang Z J, Zhang C Y, et al. Effects of sand burial on survival, growth, gas exchange and biomass allocation of Ulmus pumila seedlings in the Hunshandak Sandland, China[J]. Annals of botany, 2004, 94(4):553-560.
    [18]

    Dech J P, Maun M A. Adventitious root production and plastic resource allocation to biomass determine burial tolerance in woody plants from central Canadian coastal dunes[J]. Annals of botany, 2006, 98(5):1095-1105.
    [19]

    Zhao W Z, Li Q Y, Fang H Y. Effects of sand burial disturbance on seedling growth of Nitraria sphaerocarpa[J]. Plant and soil, 2007, 295(1):95-102.
    [20] 张金鑫, 卢琦, 吴波,等. 白刺枝叶生长对人工模拟降雨的响应[J]. 林业科学研究, 2012, 25(2):130-137.
    [21] 朱雅娟, 贾子毅, 吴波,等. 模拟增雨对荒漠灌木白刺枝叶生长的促进作用[J]. 林业科学研究, 2012, 25(5):626-631.
    [22] 何季, 吴波, 贾子毅,等. 白刺光合生理特性对人工模拟增雨的响应[J]. 林业科学研究, 2013, 26(1):58-64.
    [23] 任昱, 吴波, 卢琦,等. 荒漠植物白刺叶片气孔性质对模拟增雨的响应[J]. 林业科学研究, 2015, 28(6):865-870.
    [24] 倪建伟, 杨秀艳, 张华新,等. 唐古特白刺悬浮细胞对盐胁迫的生长与生理响应[J]. 林业科学研究, 2015, 28(2):194-201.
    [25] 倪建伟, 武香, 张华新,等. 3种白刺耐盐性的对比分析[J]. 林业科学研究, 2012, 25(1):48-53.
    [26] 陈建勋, 王晓峰. 植物生理学实验指导(第二版)[M].广州:华南理工大学出版社,2006.
    [27]

    Bergamini A, Peintinger M. Effects of light and nitrogen on morphological plasticity of the moss Calliergonella cuspidata[J]. Oikos, 2002, 96(2):355-363.
    [28]

    De Kroon H, Huber H, Stuefer J F, et al. A modular concept of phenotypic plasticity in plants[J]. New phytologist, 2005, 166(1):73-82.
    [29]

    Shibaike H, Ishiguri Y, Kawano S. Plastic responses to nutrient and light intensity gradients in populations of Oxalis corniculata L.(Oxalidaceae)[J]. Plant Species Biology, 1996, 11(2-3):213-223.
    [30]

    McConnaughay K D M, Coleman J S. Biomass allocation in plants:ontogeny or optimality? A test along three resource gradients[J]. Ecology, 1999, 80(8):2581-2593.
    [31]

    Sultan S E. Phenotypic plasticity for plant development, function and life history[J]. Trends in plant science, 2000, 5(12):537-542.
    [32]

    Pigliucci M. Phenotypic plasticity:beyond nature and nurture[M]. Baltimore:JHU Press, 2001.
    [33] 靳甜甜, 刘国华, 胡婵娟, 等. 黄土高原常见造林树种光合蒸腾特征[J]. 生态学报, 2008, 28(11):5758-5765.
    [34] 高百可, 杨劫, 刘瑞香. 不同土壤水分条件下中国沙棘雌雄株光合作用, 蒸腾作用及水分利用效率特征[J]. 生态学报, 2009, 29(11):6025-6034.
    [35]

    Maun M A. effects of burial by sand on survival and growth of Calamovilfa longifolia[J]. Ecoscience, 1996, 3:93-100.
  • [1] 朱雅娟 , 贾子毅 , 吴波 , 卢琦 , 姚斌 . 模拟增雨对荒漠灌木白刺枝叶生长的促进作用. 林业科学研究, 2012, 25(5): 626-631.
    [2] 何季 , 吴波 , 贾子毅 , 曹燕丽 , 姚斌 . 白刺光合生理特性对人工模拟增雨的响应. 林业科学研究, 2013, 26(1): 58-64.
    [3] 姚甲宝 , 楚秀丽 , 周志春 , 徐红兵 , 郑新建 . 3个与杉木混植木荷种源幼苗对光照响应的差异. 林业科学研究, 2018, 31(6): 144-153. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.06.020
    [4] 白鹏华 , 刘宝生 , 冯友仁 , 尹鸿刚 , 张素芬 , 许静杨 , 刘家褀 . 杨黑点叶蜂形态特征和生物学特性. 林业科学研究, 2016, 29(5): 793-796.
    [5] 李清河 , 赵英铭 , 刘建锋 , 赵秀莲 , 江泽平 . 乌兰布和沙漠东北部不同起源的5种沙生灌木的光合及生长特性. 林业科学研究, 2008, 21(3): 357-361.
    [6] 张金鑫 , 卢琦 , 吴波 , 朱雅娟 , 李永华 . 白刺枝叶生长对人工模拟降雨的响应. 林业科学研究, 2012, 25(2): 130-137.
    [7] 倪建伟 , 武香 , 张华新 , 刘涛 , 张丽 . 3种白刺耐盐性的对比分析. 林业科学研究, 2012, 25(1): 48-53.
    [8] 任昱 , 吴波 , 卢琦 , 何季 , 刘明虎 , 姚斌 . 荒漠植物白刺叶片气孔性状对模拟增雨的响应. 林业科学研究, 2015, 28(6): 865-870.
    [9] 李慧卿 , 赵秀莲 , 张景波 , 李慧勇 , 江泽平 , 张洪江 . 乌兰布和沙漠东北缘不同灌溉模式绿洲外围半固定白刺群落格局研究. 林业科学研究, 2005, 18(2): 158-162.
    [10] 张鹏 , 薛世玉 , 李小飞 , 徐大平 , 崔之益 . 白木香响应真菌侵染与机械损伤胁迫的生理机制. 林业科学研究, 2022, 35(3): 47-54. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.006
    [11] 朱利利 , 吴疆翀 , 彭兴民 , 郑益兴 , 张燕平 . 印楝属植物表型变异分析. 林业科学研究, 2016, 29(2): 162-166.
    [12] 张建国 , 段爱国 , 张俊佩 , 裴东 , 罗红梅 , 单金友 . 不同品种大果沙棘种子特性研究. 林业科学研究, 2006, 19(6): 700-705.
    [13] 刘正祥 , 张华新 , 刘涛 . 省沽油生物学特性研究. 林业科学研究, 2007, 20(5): 705-709.
    [14] 粟娟 , 孙冰 , 王德祯 . 海南红豆的生物学特性和观赏价值*. 林业科学研究, 1995, 8(6): 677-681.
    [15] 高爱新 , 秦国峰 , 王培蒂 , 何玉友 , 王舟莲 . 马尾松雄球花生长发育特性及花粉采收特点. 林业科学研究, 2007, 20(3): 437-441.
    [16] 翟鸣 , 邱建生 , 吴跃开 , 钱涛 , 李小荣 , 孙坜坜 , 陈又清 . 短翅足距小蠹生物学特性初步研究. 林业科学研究, 2020, 33(5): 191-198. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.05.024
    [17] 林宝珠 , 朱祥福 , 曾菊平 , 袁景西 . 九连山金斑喙凤蝶野外生物学特性观测. 林业科学研究, 2017, 30(3): 399-408. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.006
    [18] 汪佑宏 , 刘杏娥 , 江泽慧 , 费本华 , 任海青 , 田根林 , 徐 鑫 . 黄藤材纤维形态特征的变异和评价. 林业科学研究, 2010, 23(3): 443-447.
    [19] 刘平 , 杨子祥 , 陈晓鸣 , 李杨 . 角倍蚜不同蚜型形态特征的比较分析. 林业科学研究, 2015, 28(5): 720-724.
    [20] . 红锯蛱蝶和白带锯蛱蝶形态特征记述及生物学初步观察. 林业科学研究, 2009, 22(4): -.
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  • 收稿日期:  2015-01-11

沙埋对白刺表型可塑性的影响

  • 1. 中国林业科学研究院林业研究所, 国家林业局林木培育重点实验室, 北京 100091
  • 2. 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心, 内蒙古 磴口 015200
  • 收稿日期: 2015-01-11
基金项目:  国家自然科学基金项目(31470622);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(CAFYBB2014QA034)

摘要: [目的] 为研究沙埋对白刺形态、生物量分配及光合特性的表型可塑性的影响,[方法] 对扦插白刺,进行0、5、10、15 cm沙埋处理,待生长季结束后,收集数据进行统计分析。[结果] 表明:随着沙埋深度的增加,(1)株高、15 cm基径呈减小趋势,不定根长与不定根直径呈先增大后减小的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的株高依次为62.82、55.90、52.38、49.24 cm,15 cm处基茎依次为2.79、2.48、2.39、2.07 mm,叶面积依次为477.81、214.38、247.90、112.91 cm2,叶片数依次为700.2、334.40、344.00、216.20片,不定根数依次为6.40、3.80、2.80、3.40根,不定根长依次为10.19、11.54、13.92、7.62 cm,不定根直径依次为1.51、1.95、1.65、1.19 mm;(2)枝与叶生物量、总生物量呈减小趋势,而地下部分生物量呈先增大后减小的趋势,地上生物量/地下生物量呈先减小后增大的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的枝生物量依次为6.29、4.20、3.09、2.75 g,叶生物量依次为3.93、2.52、3.31、1.28 g,总生物量依次为10.81、7.53、7.41、4.30 g,地下部分生物量依次为0.59、0.81、0.59、0.28 g,地上生物量/地下生物量依次为17.32、8.30、10.85、14.39;(3)净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日均值呈依次增加的趋势,如沙埋深度为0、5、10、15 cm时,净光合速率的日均值依次为8.06、9.39、9.72、11.25 μmol·m-2·s-1,蒸腾速率的日均值依次为5.56、6.70、6.77、7.61 mmol·m-2·s-1,气孔导度的日均值依次为0.28、0.31、0.31、0.36 mol·m-2·s-1。(4)沙埋深度5.10 cm白刺的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量与对照组0 cm的差异不显著,当沙埋深度为15 cm时,叶绿素含量显著增大,但叶绿素a/b值的变化不显著。[结论] 白刺形态、生物量分配以及叶绿素含量对不同沙埋深度的可塑性较强,当沙埋深度为15 cm时,光合指标对沙埋才会产生显著差异。

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