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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:沈介文
研究生(外文):Chieh-Wen Shen
論文名稱:五種台灣原生闊葉樹種於不同光度下之生理生態特性
論文名稱(外文):Ecophysiological Characteristics of Five Native Broad-leaved Tree Species in Taiwan Grown in Different Light Intensities
指導教授:郭幸榮郭幸榮引用關係
指導教授(外文):Shing-Rong Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:森林學研究所
學門:農業科學學門
學類:林業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:光度光合作用比葉面積烏心石台灣胡桃鬼櫟栓皮櫟青剛櫟
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本試驗選取台灣楠櫧林帶,不同生育環境中之5種原生優勢闊葉樹種,台灣胡桃、烏心石、鬼櫟、青剛櫟和栓皮櫟,以人工遮蔭的方式營造相對光度49%和26%之不同光度環境,並以全光為對照組,分別觀測5種樹種之苗木在不同光度下之生理及形態特性。
葉片成熟過程中葉綠素濃度會持續增加,唯台灣胡桃在全光的環境下,葉綠素濃度會在10月28日出現下降的情形。烏心石、台灣胡桃、鬼櫟和青剛櫟的成熟葉片之葉綠素濃度在遮蔭環境下會高於全光下者。全光下生長之苗木在上午9:30以後,因為受蒸散速率下降及葉溫急遽升高的影響,淨光合速率會逐漸下降。唯鬼櫟因蒸散速率及葉溫控制能力較佳,淨光合速率9:30以後之日變化呈現逐漸上升的趨勢。相對光度49%之環境中,5種樹種淨光合速率之日變化是於上午9:30以後逐漸上升,於10:30到達最大值。相對光度26%之環境中,淨光合速率之日變化則是隨著光度的增加,呈現增加的趨勢。
5種樹種之比葉面積,隨著生長環境光度的減低,有顯著增加的趨勢。烏心石、台灣胡桃和鬼櫟的葉片氣孔密度,在全光的環境下明顯高於遮蔭下者。烏心石和栓皮櫟的氣孔保衛細胞大小,在不同光度環境下有顯著差異。台灣胡桃和栓皮櫟的葉片柵狀細胞之長/寬比值,在遮蔭環境下明顯的低於全光下者。鬼櫟葉片下表皮的毛茸,隨著光度的減低有變短的情形。
5種樹種種在不同光度環境下生長,葉部形態可塑性以台灣胡桃和烏心石為最高,鬼櫟次之,栓皮櫟和青剛櫟則為最小。
This study was aimed to the physiological and morphological responses of the following native broad-leaves tree species, Taiwan wingnut(Juglans cathayensis), Formosan michelia(Michlia compressa), devil tan oak (Lithocarpus lepidocarpus), ring-cupped oak (Cyclobalanopsis glauca), and chinese cork oak(Quercus variabilis) to the various light intensities. The seedlings were grown in full sunlight and artificial shading environment, relative light intensity 49% and 29%, respectively. The physiological and morphological attributes of them were observed after the new shoots were elongated in different light intensities.
During the maturing period of leaves, chlolophyll concertration of most species increased progressively. The only decrease occurred on October 28 in Taiwan wingnut in the full sunlight regime. The chlolophyll concentration in the mature leaves of all five species in shading conditions exceed those in the full sunlight regime. Due to the decrease in transpiration and rise in leaf temperature, net photosynthetic rate gradually decreased after 9:30 a.m. However, because of the maintenance of stomatal conductance and lowest leaf temperature, the net photosynthetic rate of devil tan oak gradually increased as light intensity increased from 9:30 a.m. to 1:00 p.m . In condition of 49% light regime, the net photosynthetic rate of all five species gradually increased as light intensity increased , and performed their highest rates at 10:30 a.m. Morever, in condition of 26% light regime, net photosynthetic rate rose in accordance with the light intensity, manifested a general tendency of progressive increase.
The specific leaf area in all five species were increased with the reduction of the light intensity of the growth environment. In shading environments, the stomatal densities of Formosan michelia, Taiwan wingnut, and devil tan oak clearly exceed those in full sunlight regime. The size of stomatal guard cells in Formosan michelia and Chinese cork oak varied significantly in different light regimes. In shading environments, the relative high/width ratios of palisade cells in Taiwan wingnut and Chinese cork oak were obviously lower than those in full sunlight regime. The lenghth of trichome of devil tan oak leaves was shortened with the reduction of light intensity.
中文摘要(Chinese abstract)………………………………………………………….Ⅰ
英文摘要(English abstract)…………………………………………………………..Ⅱ
圖目次………………………………………………………………………………..Ⅶ
表目次………………………………………………………………………………..Ⅷ
壹、 前言(Introduction)……………………………………………………………1
貳、 前人研究(Literature review)……………………………………………….3
一、 光度對於植物生理性狀的影響……………………………………………3
(一) 光度對植物光合作用及氣孔導度的影響…………………………3
(二) 光度對植物葉綠素含量的影響……………………………………5
二、光度對於植物葉部形態的影響…………………………………………….6
(一) 光度對植物葉面積和比葉面積的影響……………………………6
(二) 光度對植物葉片氣孔狀態及解剖組織的影響……………………6
三、 試驗樹種在台灣的植群分佈情形…………………………………………9
參、 材料與方法(Materials and Methods)……………………………………….11
一、 試驗材料………………………………………………………………….11
二、 試驗方法………………………………………………………………….11
(一) 試驗地…………………………………………………………….11
(二) 處理光度………………………………………………………….11
(三) 苗木栽植方式…………………………………………………….11
(四) 不同遮蔭環境的微氣象資料之收集…………………………….12
(五) 生理性狀之觀測………………………………………………….13
1. 葉綠素……………………………………………………………13
(1) 葉片成熟過程葉綠素之變化……………………………….13
(2) 不同光度下當年生成熟葉片之葉綠素濃度……………….13
2. 葉片含水率………………………………………………………14
3. 不同光度下新梢(當年生)光合作用之比較…………………14
(1) 淨光合作用之日變化……………………………………….14
(2) 不同光度下淨光合速率與葉溫、氣孔導度及光度之相關..15
(3) 不同光度下各樹種之淨光合速率之比較………………….15
(4) 冬季之淨光合速率及氣孔導度…………………………….15
(六) 葉部形態及解剖性狀…………………………………………….15
1. 成熟葉片之葉片大小和比葉面積之比較………………………15
2. 成熟葉片之氣孔密度和氣孔保衛細胞長度之比較……………16
3. 柵狀細胞之長/寬比值………………………………………….16
4. 毛茸之比較………………………………………………………16
5. 葉部形態可塑性指標……………………………………………16
三、 資料分析…………………………………………………………………..17
肆、 結果(Results)…………………………………………………………………18
一、 不同遮蔭環境下之氣溫、土溫及水勢……………………………………18
(一) 不同遮蔭環境下之月均溫……………………………………….18
(二) 不同遮蔭環境下之土壤水勢…………………………………….19
二、 五種樹種在不同遮蔭環境下之生理狀況……………………………….20
(一) 烏心石、胡桃、青剛櫟和鬼櫟之葉綠素濃度變化………………20
1. 葉片之葉綠素濃度變化………………………………………….20
2. 成熟葉片的葉綠素a+b濃度之比較…………………………….25
(二) 葉片含水率……………………………………………………….25
(三) 不同光度處理苗木之淨光合速率……………………………….26
1. 淨光合速率之日變化……………………………………………..26
(1) 全光……………………………………………………………26
(2) 相對光度49%…………………………………………………30
(3) 相對光度26%…………………………………………………33
2. 不同光度環境下淨光合速率與氣孔導度、葉溫及光度之關係…36
3. 不同光度處理苗木淨光合速率之比較………………………….38
4. 烏心石、鬼櫟、青剛櫟和栓皮櫟於冬季的淨光合作用速率及氣孔導度……………………………………………………………….39
三、 形態反應………………………………………………………………….41
(一) 成熟葉片之葉片大小和比葉面積……………………………….41
1. 葉片大小和比葉面積…………………………………………….41
2. 氣孔密度及氣孔保衛細胞大小………………………………….42
(二) 不同處理下成熟葉片解剖性狀之比較………………………….43
1. 柵狀細胞之高/寬比值…………………………………….……...43
2. 毛茸的形狀和分佈……………………………………………….50
3. 葉部形態可塑性指標…………………………………………….56
伍、 討論(Discussion)…………………………………………………………….57
一、 氣象資料………………………………………………………………….57
二、 生理反應………………………………………………………………….57
(一) 葉片之葉綠素濃度……………………………………………….57
1.葉片成熟過程葉綠素濃度之變化……………………………….57
2.不同光度生長下成熟葉片之葉綠素濃度……………………….58
(二) 葉片含水率……………………………………………………….58
(三) 淨光合速率及氣孔導度之變化………………………………….59
1. 不同光度生長下之淨光合速率………………………………….59
2. 不同光度下淨光合速率與葉溫、氣孔導度及光度之相關……..60
3. 冬季之淨光合速率……………………………………………….61
三、 形態反應………………………………………………………………….62
(一) 葉片大小和比葉面積……………………………………………...62
(二) 葉片顯微構造及葉下表皮顯微形態…………………………….63
(三) 葉部形態指標…………………………………………………….64
四、 五種原生樹種之生理生態行為比較…………………………………….66
陸、 結論(Conclusion)…………………………………………………………….70
柒、 參考文獻(Literature cited)……………………………………………….72
捌、 附錄(Appendix)……………………………………………………………….77
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