自然干旱梯度下的酸棗表型變異.pdf

1、表型變異是植物應(yīng)對環(huán)境變化的一種策略，酸棗(Ziziphus jujuba var. spinosa)植物從中國東部沿海到內(nèi)陸腹地均有分布，其表型性狀的變異可解釋為對自然干旱梯度的適應(yīng)機制。為驗證這一假說，我們以煙臺、石家莊、銀川、吐魯番4個自然干旱梯度生境中生長的酸棗3年生植株的41個表型性狀為調(diào)查研究對象，采用巢式方差分析、相關(guān)分析、主成分分析和變異系數(shù)對酸棗的表型變異進行分析，預(yù)測酸棗種群對未來氣候變化的響應(yīng)，以期探明酸棗對自然干

2、旱梯度的適應(yīng)機制，從而豐富酸棗適應(yīng)環(huán)境變化的生活史對策理論，同時預(yù)測氣候變化下，酸棗植物形態(tài)對極端干旱氣候響應(yīng)的演變趨勢及未來的種群動態(tài)。主要研究結(jié)果如下：
　　1.方差分析的結(jié)果表明，酸棗植株的41個測量性狀中，除了葉干物質(zhì)含量、葉水分含量、株高、冠幅、冠幅高度、芽鱗痕間距、二次枝棗股數(shù)和棗股間距等8個性狀差異不顯著(P＞0.05)外，其它的33個表型性狀均存在顯著或極顯著的差異。
　　2.表型性狀均值及標(biāo)準(zhǔn)差圖表明，隨著

3、干旱程度的增強，葉長、葉片長、葉面積、葉周長、葉柄長、二次枝基部粗、二次枝棗吊數(shù)和種子寬，總體呈減小的趨勢，而比葉面積、周面比、二次枝長度與基部粗之比和莖的干物質(zhì)含量，呈增大的趨勢；從煙臺到銀川，葉寬、二次枝長度、刺基寬、刺中寬、莖比密度、莖的水分含量和種子重，總體呈減小趨勢，而刺長和葉的長寬比相反，總體呈增大的趨勢；而其余20個性狀無明顯的變化趨勢。
　　3.對沿干旱梯度分布的4個酸棗種群(煙臺、石家莊、銀川、吐魯番)而言，酸棗

4、的平均表型變異系數(shù)分別為22.73％、19.60%、20.29%、20.54%；枝的16個性狀的平均變異系數(shù)(26.03%)＞葉的17個性狀的平均變異系數(shù)(23.30%)＞種子的4個性狀的平均變異系數(shù)(5.61%)＞果實的4個性狀的平均變異系數(shù)(4.41%)；酸棗枝的平均相對極差(65.03%)>葉的平均相對極差(63.68%)>種子的平均相對極差(48.65%)>果實的平均相對極差(34.54%)，與變異系數(shù)的大小關(guān)系基本吻合，表明酸

5、棗枝與葉的性狀比種子與果實性狀變異大。
　　4.對沿干旱梯度分布的4個酸棗種群而言，葉的17個性狀的平均可塑性指數(shù)(0.697)＞枝的16個性狀的平均可塑性指數(shù)(0.617)＞種子的4個性狀的平均可塑性指數(shù)(0.314)＞果實的4個性狀的平均可塑性指數(shù)(0.256)。
　　5.對酸棗的41個表型性狀進行主成分分析，確定出3個主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)100%，基本可以體現(xiàn)酸棗植株表型特征的大部分信息。其中第1主成分貢獻(xiàn)率為60.18

6、2%，起決定作用的有LW(1.000)、LA(1.000)、LAP(-0.999)和DBS(0.995)等，主要反映了葉和枝的特征；第2主成分貢獻(xiàn)率為22.314%，起決定作用的有LDMC(-0.997)、LWC(0.997)和SL(-0.954)等，主要反映了葉和種子的特征；第3主成分貢獻(xiàn)率為17.504%，起決定作用的有LLL(0.927)、BBL(-0.889)和NLBB(-0.735)等，主要反映了葉和枝的特征。本次分析結(jié)果說明

7、：酸棗種群表型變異的基本來源中葉的貢獻(xiàn)率最大，其次為枝的貢獻(xiàn)率。
　　6.酸棗41個表型性狀之間多數(shù)呈現(xiàn)顯著和極顯著的關(guān)系，葉性狀中的LA、LL、LML、LW、LP、LSL、LAP、SSL、SSMW、SSBW等，枝性狀中的SBL、BDSB、SBBD、NSJ、SNSB、SSD、SDMC、SWC等，果實和種子性狀中的FL、FWT、SWT、SW等是酸棗較為關(guān)鍵和重要的表型性狀，極大程度的影響著表型性狀的測定效率。并且酸棗所測量的性狀具有