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环境地理论文提纲
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论文题目：松嫩草地优势禾草生理生态的适应特性研究
松嫩草地作为干、湿气候与生态系统的过渡区,是对全球气候变化最为敏感的地带之一。本试验选取该地区优势禾草为研究对象,在对自然条件下植物生理生态的适应特性研究的基础上,进一步探讨了植物对模拟气候变化(CO_2浓度、水分和温度变化)的响应规律。研究涉及构件、个体、种群到群落各个不同等级水平,以期于小尺度范围内初步揭示区域植被与气候变化之间的相互关系,获得识别区域植被对全球气候变化早期信号,从而提高人类对未来全球变化的预测能力。1.对不同类型优势禾草碳同化速率(P_N)的研究结果表明:(1)自然条件下植物个体与群落的日动态曲线普遍呈双峰规律。产生“午休”现象的原因为非气孔因素, 午间强光导致的温度升高和大气相对湿度降低是主要的环境因素。植物光合特征曲线在数值上的差异主要与光合类型有关,特征上的差异主要与生境类型有关。相对于个体而言,群体光合日动态变化较为平缓,对于环境变化具有缓冲作用。(2)不同植物以及同种植物的不同构件具有相似的饱和指数形式的光响应规律,强光下 P_N下降由非气孔因素引起。C_4植物的P_N和光能利用范围高于C_3植物。不同类型植物的P_N具有强可塑性,处于相似环境中的植物在资源利用特征与效率方面会产生趋同适应。(3)CO_2倍增不仅可以显著提高植物的P_N,还能通过扩大光源利用范围来促进光合作用。C_3植物P_N受CO_2倍增促进强度高于C_4植物,光合类型植物间的差异大于水分类型之间。(4)CO_2倍增对光合的促进与干旱胁迫的抑制之间交互效应显著(P0.05)。干旱将会削弱CO_2的施肥效果,而CO_2升高能够在一定程度内(0-7.5%PEG)弥补干旱胁迫对植物P_N的抑制。(5)无干旱胁迫条件下,CO_2 倍增将提高植物的最适温度。干旱胁迫条件下,CO_2浓度升高反而会降低植物的最适温度,加剧干旱和高温带来的胁迫作用。2.对不同类型优势禾草碳释放速率的研究结果表明:(1)自然条件下,不同构件之间的暗呼吸速率(Rd)为营养分株〉生殖分株基部叶片〉旗叶;不同光合类型植物之间C_4植物的Rd高于 C_3植物;不同水分生态类型植物中,中生植物的呼吸作用最为微弱。(2)环境CO_2浓度的升高,不同水分生态类型植物Rd对CO_2的响应差异小于不同光合类型植物之间。C_4植物Rd下降明显,C_3环境可塑性高,变化多样。CO_2补偿点的变化不是简单地取决于光呼吸速率(Rl)的变化,而是Rl 和光合速率两者比值变化。(3)轻度干旱胁迫能够诱导贝加尔针茅叶片呼吸加强,超过4.84±1.00%PEG浓度的干旱胁迫则倾向于抑制呼吸。高 CO_2浓度加剧了干旱对植物的胁迫作用。环境干旱程度增加,Rl消耗P_N比例的加大导致植物对维持生长原料需求的增加。
中文摘要3-5
英文摘要5-12
引言12-23
第一章、自然概况及研究方法23-32
1.1 试验样地自然概况23-25
1.1.1 地理位置及地形外貌23
1.1.2 气候特点23-24
1.1.3 土壤概况24
1.1.4 植被概况24-25
1.2 试验材料25-26
1.3 野外试验设计26-28
1.3.1 个体种群野外试验26
1.3.2 群体种群野外试验26-28
1.4 模拟试验设计28-32
1.4.1 模拟光辐射强度的研究方法28-29
1.4.2 模拟CO_2浓度倍增的研究方法29
1.4.3 模拟温度梯度的研究方法29-30
1.4.4 模拟干旱胁迫的研究方法30-32
第二章、天然优势禾草种群生理生态的适应特性32-54
2.1 四种优势禾草个体种群生理活动的日动态32-44
2.1.1 环境因子的日动态33-34
2.1.2 碳交换速率日动态及其与环境因子的关系34-36
2.1.3 水交换速率日动态及其与环境因子的关系36-41
2.1.4 气孔变化日动态及其与环境因子的关系41-42
2.1.5 碳水资源利用对策的生理调节机理42-44
2.2 贝加尔针茅群体种群生理活动的日动态44-49
2.2.1 环境因子的日动态44-45
2.2.2 碳交换速率日动态及其与环境因子的关系45-47
2.2.3 水交换速率日动态及其与环境因子的关系47-49
2.3 贝加尔针茅群体种群生理活动的季节动态49-51
2.3.1 环境因子的季节动态49
2.3.2 环境因子之间的相互关系49-50
2.3.3 碳水交换速率的季节动态50-51
2.4 结论与讨论51-54
第三章、天然优势禾草种群对模拟光辐射强度的响应54-74
3.1 贝加尔针茅不同叶种群的响应54-60
3.1.1 建筑学结构及微环境条件55
3.1.2 碳交换过程的响应55-56
3.1.3 水交换过程的响应56-57
3.1.4 气孔运动及其调节机理57-60
3.2 不同光合类型根茎地下芽植物的响应60-65
3.2.1 碳交换过程的响应60-61
3.2.2 水交换过程的响应61-62
3.2.3 气孔运动及其调节机理62-65
3.3 不同水分生态类型植物的响应65-72
3.3.1 微生境条件比较65-66
3.3.2 碳交换过程的响应66-67
3.3.3 水交换过程的响应67-68
3.3.4 气孔运动及其调节机理68-72
3.4 结论与讨论72-74
第四章、天然优势禾草种群对模拟C02浓度倍增的响应74-88
4.1 贝加尔针茅不同叶种群的响应74-77
4.1.1 碳交换速率的响应74-75
4.1.2 水交换速率的响应及其气孔调节75-77
4.2 不同光合类型根茎地下芽植物的响应77-81
4.2.1 碳交换速率的响应77-79
4.2.2 水交换速率的响应79
4.2.3 气孔运动及其调节途径79-81
4.3 不同水分生态类型植物的响应81-85
4.3.1 碳交换速率的响应81-83
4.3.2 水交换速率的响应83
4.3.3 气孔运动及其调节途径83-85
4.4 结论与讨论85-88
第五章、贝加尔针茅试验种群对模拟干旱胁迫的响应88-99
5.1 植物体水分含量的响应88-89
5.2 碳交换过程的响应89-91
5.2.1 碳交换速率89
5.2.2 碳交换特征89-91
5.2.3 光合能力降低的原因91
5.3 水交换过程的响应91-93
5.3.1 叶片水分散失及气孔调节91-92
5.3.2 水分利用效率92-93
5.4 抗逆生理调节机制93-96
5.4.1 叶绿素调节93-94
5.4.2 生物膜调节94-95
5.4.3 渗透调节95-96
5.5 结论与讨论96-99
第六章、贝加尔针茅试验种群对模拟干旱和CO_2浓度倍增的响应99-117
6.1 碳交换过程的响应99-105
6.1.1 双因素方差分析99-100
6.1.2 对CO_2浓度的响应100-102
6.1.3 对干旱胁迫的响应102-105
6.2 水分交换过程的响应105-109
6.2.1 双因素方差分析105-106
6.2.2 对CO_2浓度的响应106-108
6.2.3 对干旱胁迫的响应108-109
6.3 气孔运动及其调节机理109-114
6.3.1 双因素方差分析109
6.3.2 对CO_2浓度的响应109-112
6.3.3 对干旱胁迫的响应112-114
6.4 结论与讨论114-117
第七章、贝加尔针茅试验种群对模拟干旱、CO_2浓度倍增和温度升高的响应117-129
7.1 碳交换过程的响应117-120
7.1.1 碳同化速率的响应117-119
7.1.2 碳释放速率的响应119-120
7.2 水分交换过程的响应120-122
7.2.1 水分散失速率的响应120-121
7.2.2 水分利用效率的响应121-122
7.3 气孔运动及其调节机理122-127
7.3.1 气孔导度的响应122-124
7.3.2 胞间CO_2浓度的响应124
7.3.3 叶面饱和水汽压力亏缺的响应124-125
7.3.4 气孔运动的调节125-127
7.4 结论与讨论127-129
第八章、主要结论129-131
参考文献131-141
致谢141-142
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