准噶尔盆地南缘无叶假木贼生态适应性研究

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1、分类号：Q945.79学校代码：10712UDC：582.4研究生学号：2010060288密级：公开2015届攻读博士学位研究生学位（毕业）论文准噶尔盆地南缘无叶假木贼生态适应性研究学科专业：生态学研究方向：森林生态学研究生楚光明指导教师：张硕新教授完成时间：2015年4月中国陕西杨凌Classificationcode:_Q945.79Universitycode:10712UDC:582.4Postgraduatenumber:2010060288Confidentialitylevel:PublicDissertationforDoctorDegree

2、NorthwestA＆FUniversityin2015ECOLOGICALADAPTABILITYOFANABASISAPHYLLAINSOUTHJUNGGARBASINMajor:EcologyResearchfield:ForestEcologyNameofPostgraduate:ChuGuangmingAdviser:ZhangShuoxinDateofsubmission:April2015YanglingShaanxiChina准噶尔盆地南缘无叶假木贼生态适应性研究摘要以准噶尔盆地南缘无叶假木贼（Anabasisaphylla）为研究对象，通过样

3、地调查和定点监测以及室内实验，分别研究了种子散播和种子萌发特征，覆沙厚度和种子大小对幼苗更新的影响，在木质部解剖和同化枝生理上对干旱的响应特征，植株对沙埋的响应，洪积扇和荒漠-绿洲过度区种群特征，种群空间格局及竞争关系，以便为准噶尔盆地无叶假木贼种群保护和可持续管理提供科学依据。主要研究结果如下：1．在洪积扇和风沙区，无叶假木贼种子雨的累积密度分别达到平均853粒/m2和751粒/m2。洪积扇和风沙区的种子散布的高峰集中在10月末期到11月初期的时间段，其落种量分别占整个种子雨的82.42%和76.03%，其后种子雨密度随时间逐渐减小。洪积扇和风沙区种子雨分别

4、在8.97m和0.42m的有效变程内，种子雨具有明显的空间格局，洪积扇空间格局由空间自相关和随机因素引起的空间异质性分别占45%和55%，而风沙区空间变异性主要由随机因素引起。2．无叶假木贼种子萌发率随着温度和盐分梯度的增加而减少，在15℃和100mMNaCl的处理下种子萌发率最高，种子的恢复百分率最高可达16%，而100mMNaCl溶液下仅仅只有5.5%。因此，无叶假木贼种子可以容忍适度盐分，但是这种容忍会受到温度和盐分交互作用的影响。果翅对种子的萌发有显著影响，尤其是带翅的种子影响更为严重，移除果翅之后可以提高种子的萌发率。3．覆沙深度显著影响无叶假木贼的

5、种子萌发率、出苗率、幼苗存活率及生物量。在0.2和0.5cm的浅层沙埋下，种子萌发率、出苗率、幼苗存活率较高。在各个覆沙深度下，不同大小的种子间的萌发率、出苗率有显著差异。在同一覆沙深度下，大种子的出苗率显著高于中种子和小种子的出苗率。在0.2～2cm的覆沙深度中，大种子萌发的幼苗的存活率显著高于同一沙埋深度下中种子和小种子萌发幼苗的存活率。4．在野外沙埋实验中，无叶假木贼植株显示了较高的存活率，在两年期间不同沙埋处理间的植株存活率没有差异。然而，12cm和18cm沙埋处理植株的老枝死亡率比较高。浅层沙埋对植物生长和生理响应上没有负面影响，而中度和重度沙埋对植

6、株有严重的负面影响，主要导致同化枝数量和种子产量减少、叶绿素含量降低，并导致生理紊乱。深度沙埋后造成的机械摩擦以及沙层表面的高温在影响植株生长和同化枝生理响应方面造成了明显的负面效应。5．三种天然荒漠植物次生木质部导管比人工营造的荒漠植物的导管直径小、水力直径小、导管密度大、导管壁厚度大；导管直径分布中宽窄导管并存，而宽导管较少，对水分的输导率较小，但是对水分运输的安全性较强，机械强度也较大。天然生长的三种荒漠植物具有相似的导管特征，其中导管密度则是多枝柽柳（Tamarixramosissima）最小、梭梭（Haloxylonammodendron）最大、无叶

7、假木贼次之，宽窄导管并存，但多枝柽柳宽导管较多，而梭梭、无叶假木贼窄导管较多，可以提高水分运输的安全性。在干旱环境条件下，梭梭、柽柳、无叶假木贼3种荒漠植物叶绿素含量减少，可溶性糖含量下降，丙二醛含量增加，过氧化物酶含量减少，比重大幅增加。6．无叶假木贼种群在全国的分布面积相对较小，景观斑块隔离程度高，并且核心斑块数只有107块，平均斑块面积287hm2，最大的斑块也只有5668hm2。准噶尔盆地南缘的种群株数随径级、高度级的变化呈“山峰型”，植株数随冠幅级变化成倒“J”型，种群年龄结构呈“凸”型。不同生境的种群因所处微环境各异，在径级、龄级、高度级、冠幅级结

8、构、物种组成上表现出一定差异。种群的存