小葉章和蘆葦種子萌發(fā)以及幼苗生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)研究.pdf

1、三江平原為我國(guó)最大的淡水沼澤濕地集中分布區(qū)。由于大面積開(kāi)荒和氣候變化的影響，水位不斷下降，三江平原濕地面積不斷萎縮，殘存濕地景觀出現(xiàn)破碎化。根據(jù)三江平原植物群落演替與水分關(guān)系的變化，可以預(yù)見(jiàn)，三江平原水位下降等環(huán)境條件的改變將影響生物多樣性以及群落的演替和更新，進(jìn)而影響到濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，如優(yōu)勢(shì)種小葉章草地在不斷退化，植被恢復(fù)極為必要。鑒于植物種子的萌發(fā)和幼苗建成在植被恢復(fù)中具有重要意義，在一定程度上決定著植被群落的演替的方向，

2、因此，本研究以三江平原主要優(yōu)勢(shì)植物小葉章(Deyeuxia angustifolia)和伴生植物蘆葦(Phragmites communis)為對(duì)象，通過(guò)一系列試驗(yàn)闡明小葉章和蘆葦種子萌發(fā)以及幼苗生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)，揭示兩種濕地植物分布格局形成和維持的機(jī)理，結(jié)果表明： 在試驗(yàn)設(shè)置的光照(0、2500 lx)、溫度范圍(7-38 ℃)和一致的飽和水分條件下，小葉章和蘆葦種子均可以萌發(fā)。光照和黑暗處理的小葉章種子萌芽率差異不顯著

3、，而蘆葦種子萌芽率差異顯著，表明小葉章為非光敏性植物，蘆葦為光敏性植物。小葉章種子萌發(fā)的溫度范圍廣，為10-35℃，適宜溫度為20-30℃，蘆葦種子萌發(fā)的溫度范圍窄，為20-35℃，適宜溫度為20℃。此外，在同一光照和溫度處理下，小葉章種子的萌芽率始終高于蘆葦種子的萌芽率，表明小葉章種子比蘆葦種子具有更強(qiáng)的萌發(fā)優(yōu)勢(shì)。 模擬不同基質(zhì)和埋藏深度對(duì)小葉章和蘆葦種子萌發(fā)的影響，結(jié)果表明，小葉章種子在1、2、4 mm沙和1、2 mm泥埋

4、藏下均能夠萌發(fā)，蘆葦種子在1、2、4 mm沙和1 mm泥埋臧下能夠萌發(fā)，2 mm泥埋藏下不能萌發(fā)。在同一基質(zhì)下，小葉章和蘆葦種子開(kāi)始萌發(fā)的時(shí)間隨著埋藏深度的加深不斷推遲，且萌芽率顯著減小：在同一埋藏深度下，小葉章和蘆葦在沙埋藏下的萌芽率大于泥埋藏的。此外，水位的增加明顯抑制了小葉章和蘆葦種子的萌發(fā)。小葉章種子在試驗(yàn)設(shè)置的兩種氧氣濃度(21％、7％)下均可以萌發(fā)，而蘆葦種子在低氧濃度下不能萌發(fā)，低氧明顯抑制了兩種濕地植物種子的萌發(fā)。因此，

5、小葉章和蘆葦種子萌發(fā)明顯受到土壤環(huán)境的影響，而蘆葦種子萌發(fā)對(duì)土壤環(huán)境比小葉章種子更為敏感，這也是兩種植物在自然條件下種子萌芽率低，以及小葉章比蘆葦分布廣的重要原因之一。 小葉章和蘆葦幼苗的存活和生長(zhǎng)明顯受到光照的影響。在100 lx-1000 lx光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的升高，兩種植物幼苗死亡的時(shí)間均逐漸推遲，死亡率不斷降低。在同一光照下，小葉章幼苗的死亡率明顯低于蘆葦幼苗，表明小葉章幼苗承受弱光脅迫的能力比蘆葦強(qiáng)，這也

6、是小葉章分布比蘆葦廣的重要原因。小葉章和蘆葦幼苗生物量的累積和分配模式明顯受到光照的影響，根、莖、葉的生物量、總生物量、生長(zhǎng)速率和凈同化速率均隨著光照強(qiáng)度的升高明顯增大。而小葉章和蘆葦幼苗葉片的結(jié)構(gòu)參數(shù)(葉生物量比、比葉面積、葉面積比)隨著光照強(qiáng)度的升高均明顯減小，表明，兩種植物在弱光脅迫下的生存策略是通過(guò)使葉片變薄，增大相對(duì)光合葉面積，從而增加對(duì)光合器官的投入來(lái)適應(yīng)弱光環(huán)境。 小葉章和蘆葦幼苗的無(wú)性繁殖和生長(zhǎng)明顯受到光照和水

7、位的影響，光照促進(jìn)了幼苗的分蘗，而水位抑制幼苗的分蘗。在同一水位下，根、莖、時(shí)的生物量與總生物量、葉片數(shù)目、生長(zhǎng)速率、幼苗高度、伸長(zhǎng)速率均隨著光照強(qiáng)度的升高明顯增大，表明光照有利于小葉章和蘆葦各組織生物量和總生物量的積累，也行利于幼苗莖稈的伸長(zhǎng)。在同一光照下，小葉章幼苗各組織生物量、總生物量、幼苗高度等生長(zhǎng)指標(biāo)在兩種水位處理下差異不顯著，表明小葉章幼苗生長(zhǎng)不受水位的影響：而水位明顯抑制了蘆葦幼苗生物量的累積和莖桿的伸長(zhǎng)。可見(jiàn)，小葉章和蘆