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青藏高原东缘地区植物有性传播体大小变异研究

杨霞  
【摘要】: 在长期的自然选择和进化的双重作用下,植物产生不同大小的传播体以适应环境从而来延续后代。传播体大小在植物学和生态学研究作为一个重要的生物性状,与植物其它的生活史特征如传播体的散布能力、植物生活型、植物的寿命、传播体的萌发特征、幼苗存活率以及传播体扩散特征等有关。青藏高原东缘地区气候寒冷而多变,植被垂直差异显著,群落结构较为复杂,并且群落物种丰富度高。本研究对青藏高原东缘地区80科、394属、1085种被子植物和4科、7属、12种裸子植物的有性传播体从传播体大小变异模式、传播体大小变异与海拔、植物丰富度、生活型、果实类型、散布方式之间相关性及传播体鲜、干重之间的相关性进行了系统的研究。另外,从海拔对不同生活型、不同果实类型、不同散布方式以及不同的分类阶层植物传播体大小变异的影响,从不同角度来说明海拔的变化对植物传播体大小变异的影响。从而探讨植物传播体大小变异的生态学意义和进化适应性意义。研究主要结论如下: 1.青藏高原东缘地区植物传播体大小变异模式:植物传播体大小从10-3mg到104mg,相差约为6-7个数量级,呈现正态分布。高寒草甸植物传播体大小主要集中在0.1-10.0mg范围之内,占到总数的72.2%,属于小传播体占优势的草地类型。 2.传播体鲜、干重之间的相关性:整个区内植物传播体鲜重与干重之间存在极显著的相关性,不同的科间、不同的生活型、不同果实类型及不同散布方式植物传播体鲜重与干重之间均存在极显著的相关性。由于传播体从湿状态变干为恒重的过程中主要是水分的减少,说明高寒草甸植物传播体水分的含量变异不大。 3.传播体大小与植物丰富度存在一定的关系:青藏高原东缘地区植物呈现小传播体物种居多,而大传播体物种偏少的格局,这是植物适应高寒环境和提高繁殖能力的生活对策。 4.传播体大小与植物生活型的关系:青藏高原东缘地区高寒草甸植物生活型以多年生草本为主,占到总数的62.86%。再以一年生草本和灌木居多,乔木在草原植被中占很少的部分。就整体而言,本区内不同生活型的传播体大小变异而言,从乔木、藤本、灌木到草本,其传播体大小呈现减小的趋势。 5.传播体大小与果实类型的关系:区内植物以瘦果、蒴果、颖果和坚果为优势果实类型。就不同果实类型的传播体大小而言,最重的是以核果为果实类型的物种,最轻的是角果类型。不同果实类型物种的传播体大小大致可分成三种类型:翅果、坚果、梨果和浆果物种具有较大传播体;荚果和蓇葖果物种为中等大小传播体;而其它的果实类型物种具有较小的传播体。 6.传播体大小变异与散布方式的关系:区内植物传播体是以无助散布、气流散布和鸟类散布为主要的散布方式。哺乳类动物散布类型的物种具有较大的传播体,鸟类散布类型传播体比哺乳类散布小,蚂蚁散布类型具有极小的传播体,气流散布类型和水流散布类型植物传播体总体来说较轻。 7.海拔对植物传播体大小变异的影响:①从整体看,随着海拔升高,尤其是在海拔3000m以上,物种多样性明显下降。从整个区内植物传播体大小的垂直分异来看,传播体鲜重与海拔呈极显著的线性负相关性;不同生活型植物传播体大小都与海拔呈现极显著的负相关性;除了角果和蒴果以外,其它果实类型传播体大小均没有与海拔呈现明显的相关性;除了气流散布方式植物传播体大小变异与海拔存在极显著的负相关性以外,其它散布方式植物传播体大小变异与海拔均没有明显的相关性。由此可以看出生活型对于传播体大小变异与海拔的相关性的贡献要比果实类型和散布方式大。②在科级分类阶层,海拔对17.78%的植物传播体大小有极显著的影响。在属级分类阶层,海拔对60.83%同属内植物群落传播体大小有极显著的影响,在种级分类阶层,海拔对46.14%同种内植物传播体大小有极显著的影响。从系统发育方面来说,属级分类单位对于传播体大小变异与海拔相关性的贡献要比科级和种级大。 8.干果类与肉果类植物传播体大小变异:①干果类植物传播体重量主要集中于0.1-10.0mg之间,而肉果类植物果实大小主要集中在100.0~1000.0mg之间,种子大小主要集中在10.0~100.0mg之间;②干果类传播体大小和海拔存在极显著的负相关性,而肉果类植物传播体重量与海拔则没有明显的影响;③干果类植物其生活型以多年生草本为主,不同生活型传播体大小与海拔均存在极显著的负相关性。而肉果类植物以灌木为主要的生活型,海拔对于不同生活型肉果类植物传播体大小也没有明显的影响。


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