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摘要：叶性状变异的研究是了解入侵植物入侵机制的研究之一。本实验基于入侵植物北美车前(Plantago virginica.)种群内的叶性状差异的层次展开研究。研究对北美车前(P. virginica.)原产地和入侵地采集的植物种子进行同质园种植，并运用 LI-3100C 扫描仪和 LI-6400XT 光合仪对其叶片的长、宽、叶面积、比叶面积以及植物光合速率进行测量，得出结果：在入侵过程中（1）叶长、叶长宽比、叶面积和比叶面积显著减小； （2）光合作用无显著变化； （3）地下部生物量显著增加。结果表明，北美车前的叶性状在入侵过程中发生了显著的变异。38008
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毕业论文关键词：入侵植物；北美车前(Plantago virginica)；叶片形态；表型可塑性；叶长宽比
The variation in leaf traits of Plantago virginica during invasionAbstract：The leaf morphology is important for studying invasion mechanism of plants. And the leafmorphology also as a target in many botanical studies in the layer of interspecific and intraspecific.However, most studies focused on the interspecific differentiation of the morphological and physiologicalcharacters in plants. But in this study, it is hypothesized that, intraspecific differentiation results from leafmorphological characters may play a role in determining the invasion success of Plantago virginica. To testthis hypothesis, we conducted a common-garden to study the morphological differentiation between nativeand invasive populations of P. virginica. Then, we used the LI-3100C to measure the leaf length, leaf width,leaf area, specific leaf area and the LI-6400XT to measure photosynthesis. The analyses showed that: (1)there were significant variations in leaf length,leaf length-width ratio,specific leaf area and leaf area; (2)significant variation was not detected in photosynthesis;(3) root biomass did a statistically differ betweenregions. These results suggested that the leaf morphology in P. virginica has significantly changed duringthe invasion processes.
Key words: Invasion； Plantago virginica； Leaf morphology； Phenotypic plasticity； Leaf length-width ratio
目 录
摘要1
关键词1
Abstract…1
Key words1
绪论…1
1 材料与方法…2
1.1 材料…2
1.1.1 实验材料…2
1.1.2 实验地点…3
1.2 方法…3
1.2.1 实验设计…3
1.2.2 测量方法…3
2 结果与分析4
2.1 植物叶形态及叶面积的比较4
2.1.1 叶片长度及长宽比的比较4
2.1.2 叶面积、比叶面积的比较 5
2.1.3 叶长宽比与叶面积、比叶面积的变化关系…5
2.2 植物光合作用及生物量的变化6
2.2.1 光合作用的变化…6
2.2.2 地上部生物量与地下部生物量的变化6
3 讨论…7
3.1 叶片长宽比与叶性状的变异7
3.2 叶性状的变异与地下部生物量的增加8
3 . 3 叶性状的变异与植物光合作用…8
致谢…9
参考文献9
绪论 外来植物入侵力与其特征性状变化之间的关系是入侵生态学中的基本问题之一[3]。在 1998 年出版的由 Aulay Mackenzie 等人所著的《Instant Note in Ecology》书中就已经提出表型可塑性研究的定义和重要性：由于环境影响基因型而使表型发生变化，表型的这种能力叫做表型可塑性（pheotypic plasticity）[1]。表型可塑性提升了外来种的生态位，而与功能特征的可塑性提高了外来物种的存活率和繁殖力[2]。这种由植物适应环境变化引起而产生的植物生理和形态特征的变化可能是入侵植物重要的入侵机制之一[2]。Peter Alpert, Elizabeth Bone 和 Claus Holzapfel 在 2000 年发表的文章中提出，在研究植物的入侵力时，需要关注那些有可能让某一个植物拥有入侵潜力而成为入侵植物的物理和生理学性状和特征[28]。由于表型可塑性可以表现于植物的形态结构特征，如随光照的变化，植物的茎节长度、单位叶面积等与光和作用相关的物理和形态学指标会发生表型变异（Ninemetaetal,2003）[22]。所以近年来，叶性状的变异在表型变异的相关研究中受到了越来越多生物学家的关注。在很多关于植物的适应环境机制以及植物的相互竞争机制的研究中，叶性状的变异被作为一个单独的测量特征与其相应的生理学指标相互联系而出现。在 Clarka B 和Bullock S关于植物形态学特征在光捕获中的影响模型的研究表明， 植物的形态学特征会被当地的有效光辐射影响，同时又反过来影响其他植物可获得的有效光辐射[17]。