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古尔班通古特沙漠种子秋萌特征及萌发趋势的研究

曾晓玲  
【摘要】:种子萌发时间分散在不同的季节,有利于资源的利用,种群的延续与扩增。本文在区域范围内,对古尔班通古特沙漠秋萌物种种类与分布特征进行调查,探讨了秋萌现象对当前环境的适应,并以进化稳定对策为理论支持,在种子经典萌发模型的基础上建立模型,预测古尔班通古特沙漠种子秋季萌发对未来环境的适应趋势。局域范围设置3个永久调查样地,观测春萌株和秋萌植株各物候阶段的特征,了解秋萌植株的优势。室内观测种子生物学特征和萌发对温度、水分的响应,定量探究秋萌物种种子的共性特征及萌发的环境依赖性。结果发现: (1)67个调查样地中有33各样地有秋萌植株分布,并且在沙漠中均匀分布,物种种类以1年生短命植物为主,共25种,占沙漠中短命植物总物种数的50%以上,因此从分布特征和物种种类来看,秋萌现象在古尔班通古特沙漠中具有普遍性。 (2)种子把萌发时间分散在不同的季节,这样的萌发对策把萌发过程中可能的风险分摊开了;幼苗阶段,秋萌植株的根长和生物量均显著大于春萌植株,在资源有限的条件下秋萌幼苗具有竞争优势;繁殖阶段,秋萌植株的种子产量远远大于春萌植株,对种群延续和扩张具有积极的贡献作用。 (3)种子在5/10℃下无种子萌发,萌发的高温阈值宽泛,萌发类型不属早春低温类型,与9-11月秋季温度对应;萌发对土壤水分响应敏感,土壤含水量小于5%时仅有少量种子萌发,进一步RDA分析发现水分是种子选择萌发时间的限制因子,影响秋萌物种的分布。 (4)4种短命植物种子在贮藏50天后均能萌发,种子成熟后经历一个短暂的静止状态后即可萌发,可推断4种短命植物种子不存在休眠。秋萌物种的果实易开裂,繁殖体将提前以种子的形态存在于土壤中,种子在土壤种子库中不会持久存在,综合种子自身因素,易开裂且寿命短的种子易选择在秋季萌发。 (5)新疆干旱荒漠地区的降水量呈逐年增加的趋势,且降水增加的季节主要在秋冬季,呈暖湿化变化趋势,随着冬季温度的升高,冻期的变短,可以推断气候变化为种子在秋季萌发提供了有利条件,通过模型模拟得到在秋萌优势愈加明显的时候,种子在秋季的萌发比例呈降低的趋势。在气候变化的背景下,秋萌优势得以体现,秋季萌发的比例将持续在一个稳定的值。因此,古尔班通古特沙漠种子在秋季萌发是种子特征和环境因素共同决定的,繁殖体提早以种子形态存在于土壤中,不受母体保护,在有限的寿命里必须捕捉合适的萌发机会,而当年秋季的水温条件为种子成熟后提供了一次合适的萌发条件。


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