內(nèi)蒙古高原錦雞兒屬植物分布格局形成的氣候驅(qū)動機制.pdf

1、內(nèi)蒙古高原有強烈的氣候梯度，自東北向西南，光輻射和氣溫逐漸增加，降水逐漸減少。內(nèi)蒙古高原分布了錦雞兒屬植物16種，它們的分布表現(xiàn)出明顯地帶性，形成地理替代系列。為了揭示錦雞兒屬植物分布格局形成的機制，我們在內(nèi)蒙古高原選擇了12個表現(xiàn)顯著濕度地帶性分布的錦雞兒種，考查這些種葉生態(tài)和生理特性與分布區(qū)干旱度指數(shù)和光輻射的關(guān)系。研究結(jié)果如下:從東北至西南沿著氣候干旱梯度和光輻射的增強，葉生態(tài)學(xué)特性發(fā)生巨大變化，扁平葉變成瓦狀或卷筒狀，葉毛變密、

2、變長，葉顏色變淡，葉面積、葉生物量和比葉面積減小，葉厚度和厚度面積比增加，葉綠素含量降低。隨著氣候干旱的加劇，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和細胞質(zhì)離子濃度增加，細胞滲透勢增加;葉總水分含量，自由水含量和水勢降低，束縛水和自由水比值增加;氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率降低，水分利用效率增加。除此之外，隨著氣候干旱脅迫的增加，POD和SOD活性增加，其結(jié)果是雖然MDA增加，但自由基含量沒有增加，反而降低。相關(guān)性結(jié)果表明，內(nèi)蒙古高原上12種錦雞兒屬植物的大多數(shù)葉生態(tài)和生

3、理特性的變化與分布區(qū)氣候干旱程度顯著相關(guān)，這說明錦雞兒屬植物與分布區(qū)環(huán)境水分狀況相適應(yīng)。東北部的錦雞兒種擁有更高的代謝活性和更快速的生長特性，賦予它們很強的競爭優(yōu)勢;相反，西南部的錦雞兒種具有強的抗逆性，特別是抗旱性，使它們能夠在苛刻的環(huán)境下存活。我們的結(jié)論是:逐漸形成的氣候干旱梯度驅(qū)動了錦雞兒屬植物對環(huán)境的進化適應(yīng)，從而決定了內(nèi)蒙古高原錦雞兒屬植物分布格局的形成。
　　我們研究了內(nèi)蒙古高原錦雞兒屬代表種—狹葉錦雞兒種群空間分布格

4、局沿著氣候梯度的變化及其原因。我們沿著氣候干旱梯度從半干旱區(qū)-干旱區(qū)-強干旱區(qū)，考查了狹葉錦雞兒的種群空間分布格局、聚集度、種子庫密度、灌叢對幼苗的護理效應(yīng)、灌叢沙堆尺度、蒸騰速率和水分利用效率。結(jié)果顯示，隨著氣候干旱的加劇，狹葉錦雞兒種群空間分布格局從隨機型向聚集型過渡。從半干旱區(qū)到強干旱區(qū)，狹葉錦雞兒種子庫密度和幼苗存活率降低。在所有三個地帶，灌叢內(nèi)部的種子密度和幼苗存活率都高于灌叢外部開闊地;在強干旱地區(qū)，灌叢外部開闊地幾乎沒有種

5、子，也沒有幼苗存活。從半干旱地區(qū)到強干旱地區(qū)狹葉錦雞兒灌叢沙堆直徑和高度逐漸增大。從半干旱區(qū)到強干旱區(qū)，狹葉錦雞兒灌叢外部葉片的蒸騰速率和所有葉片的水分利用效率逐漸增加;強干旱地區(qū)的狹葉錦雞兒灌叢內(nèi)部葉片的蒸騰速率低于灌叢外部，水分利用效率高于灌叢外部。我們的結(jié)論是內(nèi)蒙古高原狹葉錦雞兒種群空間格局隨氣候干旱的加劇從隨機型向聚集型的轉(zhuǎn)變。隨著氣候干旱的加劇，種子密度減少，灌叢內(nèi)種子比例增加，灌叢對新生苗的護理效應(yīng)變得越來越重要，沙埋和風蝕