準(zhǔn)噶爾荒漠植物幼苗定居的抗旱適應(yīng)特性研究.pdf

1、種子萌發(fā)和幼苗建立在植物生活史中占有重要地位，它們是植物種群延續(xù)的決定性因素。在其發(fā)育過程中，時(shí)常遭受到各種極端氣候環(huán)境的影響，但仍然繁衍著許多適應(yīng)逆境的荒漠植物。古爾班通古特沙漠位于準(zhǔn)噶爾盆地，冬季積雪大于20cm，植物資源豐富，但近年來在自然條件下從種群層面對(duì)種子萌發(fā)特性和幼苗生長的研究比較缺乏，大都集中于室內(nèi)，所以不能對(duì)在氣候變化下對(duì)種子萌發(fā)和植株建立的影響有全面了解。本文以古爾班通古特沙漠南部為調(diào)查研究地點(diǎn)，通過野外調(diào)查和在人工

2、模擬試驗(yàn)結(jié)合的方法，首先全面了解種子萌發(fā)的環(huán)境真實(shí)需求特點(diǎn)，分析微生境對(duì)種子萌發(fā)和幼苗定居的影響，最終總結(jié)幼苗定居的抗旱適應(yīng)特性。不僅為全面了解和應(yīng)用抗逆植物資源奠定基礎(chǔ)，也對(duì)預(yù)測未來群落變化和更好利用植物資源進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)有重要價(jià)值和實(shí)際意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴種子萌發(fā)和幼苗定居對(duì)環(huán)境依賴特點(diǎn)表明：積雪開始融化后2天種子開始萌發(fā)，此時(shí)日均溫度（晝/夜）為3.5℃（6.7/-0.5℃），土壤體積含水量為24.2％。積雪完全

3、融化后，土壤體積含水量可達(dá)52.4%。當(dāng)積雪開始融化后15天，土壤體積含水量為6.0%，日均溫度為12.9℃（18.3/7.1℃）時(shí)，所有物種都萌發(fā)；在人工設(shè)置的野外環(huán)境下，有春季降雨與沒有春季降雨的萌發(fā)率沒有顯著差異，只是有春季降雨能使達(dá)到最終萌發(fā)率50%的時(shí)間和萌發(fā)持續(xù)時(shí)間顯著延長（平均分別為2天和5天），幼苗的存活數(shù)目比沒有春季降雨的存活率高?？梢?，冬季融雪是種子萌發(fā)的決定性因素，而后期的春季降雨對(duì)種子萌發(fā)和幼苗的存活僅有一定的影

4、響作用。⑵種子萌發(fā)和幼苗定居與微生境的適應(yīng)特性：17個(gè)物種種子萌發(fā)類型可分為爆發(fā)型、過渡型、緩萌型和低萌型，其中爆發(fā)型將近占50%；24個(gè)優(yōu)勢物種形成的276個(gè)種對(duì)中，正關(guān)聯(lián)種對(duì)數(shù)（152對(duì)）多于負(fù)關(guān)聯(lián)種對(duì)（124對(duì)），其中白梭梭、白莖絹蒿和淡枝沙拐棗分別與20個(gè)優(yōu)勢草本中的10個(gè)、13個(gè)和11個(gè)呈正關(guān)聯(lián)，且多為顯著關(guān)聯(lián)；但梭梭與這些草本均不存在顯著正關(guān)聯(lián)，表現(xiàn)出明顯的生境趨異性；沙丘中上部主要是低萌型植物類型，幼苗的存活率在60%左右

5、，且都與中上部喬灌木聯(lián)結(jié)性顯著，沙丘中部及中下部主要是爆發(fā)型和緩萌型植物類型，幼苗存活率為65%左右，僅部分與中下部喬灌木聯(lián)結(jié)性顯著，丘間低地主要是過渡型，幼苗存活率為75%以上，與中下部喬灌木沒有關(guān)聯(lián)性?？梢姡煌奈锓N為適應(yīng)環(huán)境，形成多樣的萌發(fā)策略，而這些萌發(fā)策略受到微生境、喬灌木的影響較大，與科屬、生活型等關(guān)系不大。幼苗的存活與生長同時(shí)也受周圍喬灌木生長塑造環(huán)境的影響。⑶幼苗抗旱適應(yīng)性特征表現(xiàn)為：大部分物種根系的生長速率為2.5m

6、m＞5mm＞10mm。所有物種地上生長速率均為10mm＞5mm＞2.5mm，可認(rèn)為在干旱脅迫相對(duì)大時(shí)，能促進(jìn)根系的增長，減少地上植株的增長，從而增加根系的吸收能力，減少地上的水分耗散的策略來減少干旱環(huán)境帶來的危害；17種物種可溶性糖、脯氨酸和丙二醛含量的變化均表現(xiàn)為2.5mm＞5mm＞10mm，植物主動(dòng)積累可溶性糖和脯氨酸含量來調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透勢，防止細(xì)胞過度脫水，而丙二醛的增加量越大則表明脂質(zhì)過氧化程度越高，質(zhì)膜的傷害程度越大。總體上來說

7、，一些物種行為抗旱性可能占優(yōu)勢（如東方旱麥草、褐翅豬毛菜等），其根系生長速度較快，而生理抗旱性則較弱；另一些物種生理抗旱性占優(yōu)勢（如小車前、齒稃草等），其生理抗旱性較強(qiáng)，而根系生長速度慢；還有一些物種行為和生理抗旱兼有之，如倒披針葉蟲實(shí)，這兩種行為抗旱性都較強(qiáng)。⑷研究表明，古爾班通古特沙漠冬季融雪水是該沙漠植物種子萌發(fā)的決定因素，而后期的春季降雨對(duì)幼苗的生長只起部分作用，并且萌發(fā)的日均溫度相對(duì)較低，為12.9℃（18.3/7.1℃）。在