青藏高原纬度梯度下紫花针茅种子大小适应性的初步研究_毕业论文(编辑修改稿)

青藏高原纬度梯度下紫花针茅种子大小适应性的初步研究_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

12 节，基部宿存枯叶鞘，叶鞘平滑无毛；叶青膜质，披针形，长 36 毫米，叶片纵卷如针状，基生叶稠密，长为秆高的 1/2。 分布于我国新疆、四川、甘肃、青海、1 前言 4 西藏；在国外，中亚、克什米尔地区也有。 紫花针茅在 西藏 广泛分布于阿里中部、羌塘高原、雅鲁藏布 江中上游高山地带及藏南高原湖盆区，属寒冷半干旱高寒草原草地类，气候寒冷干燥，为典型大陆性高原气候，年平均气温 40 摄氏度，≥ 0 摄氏度年积温不足 1500 摄氏度，≥ 10 摄氏度年积温小于 650 摄氏度，无霜期 950 天，降水量150300 毫米。 土壤为高山草原土， pH 值。 是青藏高原主要植被类型高寒草原与高寒草甸的优势种，在涵养水源、保持水土上起着重要作用。 然而，由于全球变化及人类干扰的影响，该物种的生存已受到威胁。 因而，在了解该物种适应高原特征的基础上，制定适应的措施是保护该物种的前提条件。 本研究 将以青藏高原上分布最广泛的物种紫花针茅为研究材料，通过对其在青藏高原水热梯度下种子大小变异的研究，试图探讨以下问题： 件的关系如何。 ，对种子适应环境有何意义。 回答了这些问题我们可以更好的制定措施以保护该物种。 2 材料与方法 5 2材料与方法 实验材料来源 用作实验的紫花针茅种子采自青藏高原腹地不同纬度梯度区，种子基本达到成熟。 主要采集地点包括：青海湖 、 西大滩、不冻泉、索南达杰、二道沟 、 沱沱河保护站 、 109 国道公路 3122 公里处、 沱沱河、 3210 公里处、 雁石坪、唐古拉山 北坡、唐古拉山样地 唐古拉山样地 格山安多、当雄、地理所、珠峰共 17 个样点，各采集地点的经纬度及海拔如表 1 所示。 研究方法 （ 1）实验材料采集 于 2020 年 7 月 31 日至 2020 年 8 月 10 日在青藏高原上沿着纬度梯度采集紫花针茅的穗，共采集了 17 个样地的均含有种子的穗，将采集的穗装入信封。 （ 2）室内测量 在每个样地随机抽取 20 棵穗，然后在每棵穗中随机抽取 5 粒种子进行测量。 具体测量指标包括： 紫花针茅每穗种子数量、种子长度、种子直径、外稃长、内稃长、芒长及紫花针茅穗第二节间直径、第二节间长度、穗长； 称量种子总重量，在 80 摄氏度的烘箱烘 24 小时，待冷却后取出进行称量，测出种子重量，分别计入记录表中。 （ 3）数据分析 将测量结果输入 Excel 表格，计算出各指标的平均值；利用 SPSS 软件分析紫花针茅种子各指标间的关系及各指标与纬度、经度、海拔之间的关系。 2 材料与方法 6 表 1种子采集时的经纬度及海拔 采样点 纬度（度） 经度（度） 海拔（米） 青海湖 3443 西大滩 4123 不冻泉 4612 索南达杰 4568 二道沟 4644 沱沱河保护站 4725 3122 公里处 4582 沱沱河 4571 3210 公里处 4634 雁石坪 4684 唐古拉山北坡 4889 唐古拉山样地 1 5026 唐古拉山样地 3 4814 格山安多 4719 当雄 4993 地理所 4314 珠峰 5150 3 研究区概况 7 3研究区概况 青藏高原有“世界屋脊”之称，平均海拔在 4000 米以上，属于中纬度地区，气温随纬度而变化的趋势是：纬度愈高、气温愈低、气候变得越干旱。 同时，大气的温度还随地势的高度而变化，地势愈高，气温愈低。 青藏高原属于我国第三阶梯区，属于高原山地气候，降水量较少，常年 气温低于 25 摄氏度，空气稀薄。 降水主要来自于印度洋上的东南季风所带来的，由于受喜马拉雅山的阻挡，所能到达的雨水很少，全年降水在 200 毫米以下。 青藏高原上的植被分布有明显的地带性分异，大致是东部和南部高原边缘为森林地带，向西北依次为高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠。 在该种条件下，青藏高原腹地主要植被类型为高寒草原与高寒草甸，其中以紫花针茅为建群种，它是青藏高原植被最典型的代表。 4 结果与分析 8 4结果与分析 种子随景观的变化 紫花针茅种子各指标（种子直径、外稃长、芒长、内稃长、第二节间直径、第二节间长度、种子长、穗长 、种子数量、种子总重量）随景观变化的关系如表 2 所示。 表 2种子各指标随纬度、经度、海拔变化的关系 指标 纬度 经度 海拔 P R2 P R2 P R2 种子直径 * 外稃长 芒长 * 内稃长 第二节间直径 * 第二节间长度 种子长 穗长 * 种子数量 * 种子总重量 紫花针茅 种子各指标随纬度的变化 由表 2 可以看出：（ 1）外稃长、内稃长、第二节间长度、种子长、穗长、种子数量、种子总重量与纬度的变化无关（其中纬度与外稃长 P 值 =、 R2=，内稃长 P 值 =、 R2=，第二节间长度 P 值 =、 R2=，种子长 P 值 =、R2=，穗长 P 值 =、 R2=，种子数量 P 值 =、 R2=，种子总重量 P 值 =、 R2=）。 （ 2）种子直径、芒长、第二节间直径与纬度的变化有关（其中纬度与种子直 径 P 值 =、 R2=，芒长 P 值 =、 R2=，第二节间直径 P 值 =、 R2=）；①种子直径随纬度变化的关系如图 1 所示；②芒长4 结果与分析 9 随纬度变化的关系如图 2 所示；③第二节间直径随纬度变化的关系如图 3 所示。 图 1 种子直径随纬度变化的关系 由图 1 可以看出：紫花针茅种子直径随着纬度的增加而增大，即随着纬度的增加紫花针茅种子趋向于大种子的方向变异， 说明随着纬度的增加，气温、降水逐渐减少，大种子有更好的适应性，在青藏高原上由于比较寒冷、干旱，从而导致土壤水分含 量、热量较低，对种子的萌发及幼苗的生长产生抑制。 大种子带有更多的营养物质，以确保抵达目的地时有足够的能量供其发芽，在竞争中以质取胜。 其次，因为种子大小的不同，种子采取的传播方式也不同。 许多大种子既是动物的食物，同时也依靠动物传播。 大种子在依靠动物传播的过程中，随时有被取食的危险，但是它们凭借较多的营养物质，能够迅速萌发、发出幼苗。 它们的幼苗可以在土地相对贫瘠或较为荫蔽的森林环境里生长，被动物取食后，也有较好的恢复能力。 此外，大种子也相对更耐干旱。 因此，随着纬度的增加紫花针茅种子趋向于大种子的方向发生变异，从 而能更好的适应其生存环境。 4 结果与分析 10 图 2 芒长随纬度变化的关系 由图 2 可以看出：紫花针茅芒长随着纬度的增加而增长。 芒作为植物穗器官的组成部分，是植物在长期进化中适应环境的结果。 随着纬度的增加热量降低、土壤水分含量减少等因素均影响了种子的萌发和生长。 芒的存在可以降低繁殖体下降的速度，芒上的柔毛在空气干燥时竖起增加空气浮力，增强风力的散布。 此外，芒上的柔毛本身也可以通过吸湿带动繁殖体的运动。 繁殖体上柔毛的覆盖可以减少由于蒸发所带来的水分损失，吸湿芒的膝曲可以指导繁殖体降落的方向。 芒通过吸收和运输水分一方面有助于颖果 从植株上脱落后完成后熟，另一方面也可能促进种子萌发。 以吸湿芒充分接触土壤有利于繁殖体对水分的吸收，可以获得更高的萌发率。 总之，芒的长度越长种子散布的能力越强、吸收的水分越多，就越有利于种子的萌发与生长。 因此，为了适应青藏高原水热条件较差的环境，芒长随着纬度的增加而增长。 4 结果与分析 11 图 3 第二节间直径随纬度变化的关系 由图 3 可以看出：紫花针茅第二节间直径随着纬度的增加而增大。 青藏高原海拔较高，风力对植株的生长有一定的影响。 植株长得细小，则抗伏能力较弱，反之，则抗伏能力较强。 而植株的抗伏能力直接影响植物的结实率与种子 的饱满程度，植物长得越粗壮越不易倒伏，其结实率与种子饱满程度越高。 因此，随着纬度的增加第二节间直径增大，从而使紫花针茅能更好的适应其生存环境。 紫花针茅种子各指标随经度的变化 由表 2 可以看出：种子直径、外稃长、芒长、内稃长、第二节间直径、第二节间长度、种子长、穗长、种子数量、种子总重量与经度的变化相关不显著（其中经度与种子直径 P 值 =、 R2=，外稃长 P 值 =、 R2=，芒长 P 值 =、R2=，内稃长 P 值 =、 R2=，第二节间直径 P 值 =、 R2=，第二节间长度 P 值 =、 R2=，种子长 P 值 =、 R2=，穗长 P 值 =、R2=，种子数量 P 值 =、 R2=，种子总重量 P 值 =、 R2=）。 紫花针茅种子各指标随海拔的变化 由表 2 可以看出：（ 1）种子直径、外稃长、芒长、内稃长、第二节间直径、第二节间长度、种子长、种子总重量与海拔的变化无关（其中海拔与种子直径 P 值 =、4 结果与分析 12。