宁夏中部干旱区野生甘草自然更新途径研究

【摘要】本论文以宁夏中部干旱区盐池县野生甘草典型分布区为研究对象,通过开展野生甘草群落植冠种子库、土壤种子库组成；野生甘草种子在不同胁迫条件下的种子萌发特征,不同水分胁迫条件下甘草幼苗的生理生态特征及光合作用特征；野生甘草萌生更新与实生更新之间的协调关系研究,探索出了野生甘草植冠种子库及土壤种子库分布特征,阐明了甘草种子萌发的胁迫条件及幼苗生长的生理生态特征,揭示了野生甘草的自我更新途径,研究成果不仅可为我国野生甘草的有效保护和永续利用提供理论依据,同时也对恢复沙区植被及防治荒漠化具有重要意义。主要研究结果如下：1、野生甘草有效种子产量低及种皮限制等因素是甘草群落士壤种子库更新困难的重要原因。调查样地内野生甘草植株密度为1963.06～7111.46株/亩,甘草植冠种子库的密度为6.25-22.49粒/m2,其中具有潜在更新能力的完好种子仅占24%；甘草群落的土壤种子库密度为1733粒/m2,共萌发了14种植物,分属8科,主要是禾本科植物,没有甘草种子萌发成苗。2、野生甘草种子在10～40℃均能发芽,最适宜的萌发条件是20～30℃、光照10h·d-1,浓硫酸预处理能够将其萌发率提高5.6倍。光照对甘草种子萌发有一定的促进作用,硫酸预处理能降低其对光的依赖性。水分胁迫下未经处理的甘草种子发芽势、发芽率、萌发指数及活力指数均下降,萌发进程减慢,而打破种皮限制后,适当干旱胁迫(5%到20%的PEG)(?)够提高活力指数。3、随干旱胁迫时间延长和胁迫程度加剧,甘草幼苗在形态上表现出由正常到叶片变黄、卷曲等特征甚至死亡,轻度胁迫有利于根部生长。随着干旱胁迫程度加剧,甘草幼苗脯氨酸含量逐渐升高,叶绿素、丙二醛含量、SOD.POD活性及根系活力均呈先上升后下降的变化趋势。表明甘草幼苗在干旱胁迫下生长受到一定限制,但能够通过调整自身生长和生理调节物质等减轻干旱伤害。甘草幼苗对干旱胁迫可耐受的范围在PEG浓度15%(水势为-0.40MPa)以下。4、水分胁迫不仅能改变甘草叶片全天中不同时间的净光合速率,而且也改变其日变化规律。甘草幼苗光合午休现象明显,且导致午休的主要原因是非气孔因素,水分胁迫使其光合午休滞后。甘草植株为适应水分胁迫环境,其光合作用的主要限制因素在气孔限制和非气孔限制之间进行多次转换。在5%-10%PEG胁迫下,甘草能通过净光合速率的较大幅度降低以增加其水分利用来适应干旱,而在高浓度胁迫下这种适应被破坏。5、野生甘草典型分布区甘草群落中,实生苗仅占14.95%,而萌生苗比例占到了85.05%,其自然更新以萌生更新为主,辅以种子更新。野生甘草地上结实量较多的是由三级侧根萌芽产生的植株(占29.44%),其垂直地下茎的长度在7.21cm左右。6、宁夏中部干旱区野生甘草种子产量较低、具有潜在更新能力的种子含量少且硬实率高是其进行种子更新困难的重要因素；野生甘草种子能够耐受一定的低温,对水分胁迫反应敏感,光照对其萌发有一定的促进作用；野生甘草具有较强的耐旱能力,中等程度的水分胁迫下可通过调整内部生理调节物质促进甘草根部的生长以吸收水分；强大的萌生能力可以保证甘草的群落的维持及稳定性,是野生甘草突破更新障碍的重要途径,辅以种子更新提高和维持种群的遗传多样性。
【作者】马海鸽；
【导师】蒋齐；
【作者基本信息】宁夏大学，生态学，2014，硕士
【关键词】野生甘草；种子产量；土壤种子库；种子萌发；幼苗生长；萌生与实生；

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