不同地理条件下紫椴亚显微结构比较研究

论文摘要

紫椴(Tilia amurensis)是椴树科(Tiliaceae)椴树属(Tilia)的高大落叶乔木,为国家Ⅱ级保护植物。紫椴不仅是著名的蜜源树种,而且是优质胶合板及细木工板的重要原料,树形优美,为优良庭园绿化树种,花和根还可入药。随着紫椴种群数量、质量逐年下降与衰退,育种造林、生态学、木材学等方面的研究逐渐加强,但是形态解剖结构方面的研究尚很少见报道。本研究选择3个植被区域的6个纬度和6个海拔进行取样,应用扫描电子显微镜技术,从亚显微水平对紫椴叶片上表皮的细胞排列、形状、有无气孔和下表皮的表皮毛、气孔数量、气孔形状、气孔外拱盖、外拱盖内缘、气孔纹饰、角质膜,果皮的果皮毛长度、生长状态、单毛和星状毛,以及花粉的表面纹饰进行比较研究,分析了紫椴的叶表皮、果皮、花粉的微观形态解剖结构随纬度、海拔的变化而存在的差异及产生差异的原因,并进一步探讨了随纬度和海拔的变化,紫椴的叶表皮、果皮、花粉的微观形态解剖结构的生态适应性、分类学意义以及经济生物学意义。通过对不同海拔下紫椴的叶表皮、果皮、花粉的扫描电镜观察,发现紫椴叶表皮和果皮随海拔变化而出现明显的结构差异,而花粉无明显的结构差异。不同海拔高度下,上表皮细胞形状、细胞排列两种微观形态随海拔升高呈现明显变化;紫椴叶片下表皮中只有最高海拔时具有具针状毛和星状毛,且只有在最高海拔下气孔外拱盖由单层变为双层,纹饰由革质变为蜡质,角质膜由块状转变为波状。随海拔高度增加,紫椴果皮毛变短,表皮毛生长状态逐渐紧密。紫椴花粉的微观形态随海拔高度的增加没有明显变化,受海拔影响较小。通过对不同纬度下紫椴的叶表皮、果皮、花粉的扫描电镜观察,发现紫椴叶表皮和果皮随纬度变化而出现明显的结构差异,而花粉则无明显的结构差异。在不同纬度下,紫椴叶片的上表皮细胞排列、下表皮表皮毛、蜡质化和气孔器四种微观形态受纬度变化影响明显,随纬度增加呈规律性变化。上表皮细胞在低纬度下排列较为紧密,而在高纬度下排列较为疏松且蜡质化明显;下表皮中,只有在最低纬度下具有针状及星状表皮毛;在低纬度下气孔蜡质化较轻,在最高纬度下蜡质化明显,且只在最高纬度下气孔器为无规则型。随着纬度的增加,紫椴的果皮毛逐渐变长,生长状态由稀疏逐渐变为紧密。紫椴花粉的微观形态随纬度的增加没有明显变化,受纬度变化影响较小。在紫椴微观形态学比较研究的基础上,阐述了不同海拔和纬度下紫椴微观结构差异与环境的关系,为紫椴种质资源的鉴定与保存、紫椴形态多样性的研究、紫椴解剖结构与环境关系的探讨以及物种起源和演化的研究提供科学的依据;紫椴的生物学特点及与生态的适应性的研究,为实施天然林保护工程、保护天然种源、加强引种繁育的科研和生产工作,提供了可靠的结构证据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 紫椴研究概况
• 1.1.1 紫椴的地理分布
• 1.1.2 紫椴的生物学特性
• 1.1.3 紫椴的分类学研究
• 1.1.4 紫椴的生态学研究
• 1.1.5 紫椴的育种及造林学研究
• 1.1.6 其它方面
• 1.2 植物比较解剖学研究及其进展
• 1.2.1 植物比较解剖学的研究内容
• 1.2.2 植物比较解剖学的研究进展
• 1.3 研究目的及意义
• 2 材料和方法
• 2.1 研究地区的自然概况
• 2.2 实验材料的选择
• 2.3 扫描电子显微镜样品的制备
• 2.4 扫描电子显微镜样品的观察
• 2.5 数据统计及应用软件
• 3 结果与分析
• 3.1 不同海拔下紫椴比较解剖学研究
• 3.1.1 不同海拔下紫椴叶片的微观形态比较解剖学研究
• 3.1.2 不同海拔下紫椴果皮的微观形态比较解剖学研究
• 3.1.3 不同海拔下紫椴花粉的微观形态比较解剖学研究
• 3.2 不同纬度下紫椴比较解剖学研究
• 3.2.1 不同纬度下紫椴叶片的微观形态比较解剖学研究
• 3.2.2 不同纬度下紫椴果皮的微观形态比较解剖学研究
• 3.2.3 不同纬度下紫椴花粉的微观形态比较解剖学研究
• 4 讨论
• 4.1 紫椴微观形态解剖结构地理差异比较分析的基础
• 4.2 紫椴微观形态解剖结构地理差异产生原因
• 4.2.1 紫椴微观形态解剖结构海拔差异产生原因
• 4.2.2 紫椴微观形态解剖结构纬度差异产生原因
• 4.3 微观形态解剖结构与生态适应性
• 4.4 微观形态解剖结构的分类学意义
• 4.5 微观形态解剖结构研究的生态经济学意义
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢