水竹和慈竹開花研究.pdf

1、竹子是重要的森林資源，同時某些竹種也是“國寶”大熊貓的主要食物來源。四川省雅安地區(qū)大面積水竹開花不僅給當地農民的實際生產造成很大損失，對中國雅安碧峰峽大熊貓繁育基地大熊貓的食物來源也造成一定的威脅。本論文以碧峰峽周邊地區(qū)的開花水竹和慈竹為研究對象，對其開花期間生物學特性及物質代謝規(guī)律進行了研究，并在此基礎上對水竹花后復壯和更新進行了試驗。主要結果如下： 1.開花水竹林的出筍時間比未開花竹稍晚，但整個發(fā)筍過程與未開花竹基本一致，出

2、筍時間持續(xù)約60天。水竹發(fā)筍和成竹率較高，平均成竹率為73.4％，年平均發(fā)筍數和成竹數分別達到了2.44株/m<'2>和1.76株/m<'2>，每畝產筍量可達一千株以上；開花竹林的出筍量和成竹率明顯低于未開花竹林，總的出筍量只有未開花竹林的24％，年平均發(fā)筍數只有0.62株/m<'2>，且平均成竹率也只有37.8％，說明隨著竹子開花，竹子的生活力降低，竹林的生產力明顯衰退。未開花和開花水竹的高生長均符合L0giStic生長曲線，但開花水

3、竹高生長能力明顯弱于未開花水竹，平均最終高度只有未開花竹的36.9％。對環(huán)境因子的定期觀察和分析結果表明，影響水竹出筍的決定因素是氣溫和地溫。在影響水竹高生長的生態(tài)因子中，最低氣溫與高生長之間的Logistic模型模擬擬合度最好，從一定程度上說明最低氣溫是影響水竹高生長的主要生態(tài)因子。同時，根據水竹發(fā)筍和生長規(guī)律可以選擇合理的移栽和施肥時間。 2.水竹在雅安地區(qū)的開花表現為成片開花，花期較長，從11月開始到次年的4月中旬左右結束

4、，持續(xù)約5個月。自然授粉條件下，水竹結實率極低，對水竹進行人工授粉試驗仍未能得到種子。水竹屬于復穗狀花序，鏡下檢測發(fā)現，花藥比較豐富且花粉?；盍^高，但柱頭和子房常常發(fā)育不良或者畸形，且柱頭可授性也極低，幾乎為零；對水竹花進行解剖檢查，發(fā)現在水竹花里有少量幼蟲，有蟲的水竹雌雄蕊完全被破壞。推測水竹豐富的花藥和花粉與雅安地區(qū)多雨潮濕的氣候條件可能為該類昆蟲的繁殖提供了有利條件，導致其幼蟲破壞水竹雌雄花器官的發(fā)育。與水竹相比，慈竹花期較長，

5、通常從12月開始至次年6月左右結束，歷時約8個月。慈竹花粉豐富，但花粉粒活力較低。目前沒有發(fā)現慈竹結實，初步認為與花粉?；盍^低和雅安獨特的多雨氣候有關。 3.雅安地區(qū)刺竹和水竹了r花年(2001年一2006年)1月均溫分別高出未開花年(1985年-2000年)和多年(1985年-2006年)，F均值0.29℃和0.225℃；7月均溫分別高出未開花年的多年平均值0.958℃和0.697℃；開花年年降水量分別比未開花年和多年平均值

6、少124.9 mm和90.8mm。而對開花和未開花水竹林小生境生態(tài)因子的調查結果顯示，處于陽坡、光照條件好的樣地開花明顯多于處于陰坡、光照條件較差的樣地；林內溫度和濕度與竹子開花顯著相關，開花樣地內早上9點和中午2點平均溫度和濕度均比未開花樣地高?？偟膩砜?，充足的光照、較高的林內溫度、濕度以及高溫和少雨在一定程度上起到了誘導和促進竹子開花的作用。 4.對水竹和慈竹開花期間葉片相關代謝物質含量的測定結果顯示，激素GA<,3>對水竹

7、和慈竹的開花有一定促進作用，ABA和ZT表現為抑制作用，IAA對竹類植物開花的影響不大。未開花水竹和慈竹的葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量變化基本一致，且兩者間差異不顯著。開花水竹和慈竹尤其是開花逆轉水竹葉綠素a、葉綠素b以及葉綠素總量變化有明顯的波動，且伴隨開花進程含量持續(xù)增加。開花水竹和慈竹可溶性糖、總糖含量以及蔗糖酶活性在開花期間均呈上升趨勢，而未開花水竹和慈竹蔗糖酶活性呈下降趨勢；開花水竹和慈竹中淀粉和總糖含量、淀粉酶及蔗糖酶活性

8、在開花初期均顯著增加，隨后減小，后期又增加。水竹和慈竹葉片中可溶性蛋白質含量是隨生育期推進逐漸增加，但開花竹含量和增加幅度明顯小于未開花和開花逆轉水竹：開花水竹和慈竹GS酶活性顯著低于未開花和開花逆轉水竹。開花水竹和慈竹可溶性糖/可溶性蛋白質均高于開花竹，而總糖/全氮比值無顯著差異。測定和分析結果說明進入開花階段后，水竹和慈竹碳代謝活動增強而氮代謝降低，這從一定程度上反映出碳氮代謝的強弱能預示著植物從營養(yǎng)生長向生殖生長的轉化。

9、5.通過對開花初期水竹和慈竹與代謝有關的指標進行主成分分析，篩選出對水竹和慈竹開花起關鍵作用的主要代謝因子。分析結果顯示，GA<,3>、GA<,3>/ABA和淀粉是這兩種竹子開花的關鍵物質，其次是可溶性糖、淀粉酶和GS酶活性；而ZT、ZT/ABA、淀粉酶是對開花逆轉過程起重要作用的關鍵物質。即一定濃度的GA<,3>、GA<,3>/ABA以及淀粉和可溶性糖起到了促進竹子開花的作用，而合適濃度的ZT和ZT/ABA又可以促使水竹開花的逆轉。為

10、使竹子開花的原理更趨明朗化，在前面所有研究的基礎上，再結合其他植物開花研究的成果，建立了水竹開花進程的初級模擬圖。模型顯示竹子開花是一個漫長而復雜的過程，如果在此過程中任一環(huán)節(jié)被影響或打斷均有可能加速或者停止生長和開化進程，這也正是竹類植物開花具有更多變數的原因。 6.通過對開花水竹林采用不同復壯措施進行復壯更新和抑制開花進程試驗，并結合大熊貓的實際喂養(yǎng)需求，認為最佳復壯措施為在水竹始花時進行皆伐，砍去竹林內所有竹子，然后在第二