華北駝絨藜種群生殖生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、華北駝絨藜屬于藜科駝絨藜屬旱生雌雄同株異花半灌木，為中國(guó)特有植物種，主要分布在內(nèi)蒙古中東部和華北地區(qū)，其營(yíng)養(yǎng)豐富，抗逆性強(qiáng)，是生態(tài)建設(shè)和改良草地的優(yōu)良植物。近年來(lái)其種群嚴(yán)重退化和消失，部分種群退化率高達(dá)70％以上。然而，目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)該物種的生殖特性及其種群退化機(jī)制的研究還很少?；诖耍狙芯繉?duì)分布于內(nèi)蒙古野生華北駝絨藜種群進(jìn)行生殖生態(tài)學(xué)方面的研究，包括種群動(dòng)態(tài)特征、傳粉生態(tài)學(xué)特征、胚胎發(fā)育及生理學(xué)特征、種子特性、生殖分配、遺傳多樣性等

2、內(nèi)容，主要結(jié)果如下： 1.種群數(shù)量動(dòng)態(tài)研究表明，多數(shù)華北駝絨藜種群幼齡級(jí)個(gè)體數(shù)較少，中老齡級(jí)個(gè)體數(shù)較大，紡錘型的大小級(jí)結(jié)構(gòu)表明種群屬于衰退型。種群生命表和存活曲線(xiàn)的分析表明，不同華北駝絨藜種群盡管生境條件差異，但存活曲線(xiàn)基本接近DeeveyⅢ型，不同種群偏離典型存活曲線(xiàn)的程度與幼苗缺乏程度有關(guān)。對(duì)種群數(shù)量的時(shí)間序列預(yù)測(cè)顯示，隨著時(shí)間的推移，不同華北駝絨藜種群均會(huì)呈現(xiàn)老齡級(jí)株數(shù)先增加后減少的趨勢(shì)，缺少幼齡株數(shù)補(bǔ)充是共同特征。

3、 2.傳粉生態(tài)學(xué)特征研究表明，華北駝絨藜具有典型的適應(yīng)風(fēng)媒傳粉的花部特征和性狀。華北駝絨藜種群花期較長(zhǎng)表現(xiàn)為“漸進(jìn)式集中開(kāi)花”的開(kāi)花模式：雄花單株花期18～21d，雌花20～26d；雄花單花花期1～2d，雌花6～8d，不同種群間差異不顯著。華北駝絨藜的花粉活力高，可以持續(xù)6d；雌花柱頭可授性6～7d，可授期滯后于散粉期。華北駝絨藜主要以風(fēng)媒傳粉為主，傳粉效率對(duì)結(jié)實(shí)率影響較大。 3.胚胎發(fā)育及生理學(xué)特性研究表明，華北駝絨藜胚胎發(fā)

4、育方式為藜型，人工栽培華北駝絨藜成熟胚分化時(shí)間（21d～23d）短于野生華北駝絨藜（26d～30d），球形胚以后的發(fā)育階段出現(xiàn)敗育現(xiàn)象。華北駝絨藜胚胎發(fā)育過(guò)程中過(guò)氧化物酶和酸性磷酸酯酶活性從總體上呈持續(xù)增強(qiáng)的趨勢(shì)，不同生境華北駝絨藜種群間該酶活性無(wú)明顯差異。硝酸還原酶活性呈先上升后下降的趨勢(shì)，在胚胎發(fā)育前期人工栽培種群種子硝酸還原酶活性極顯著高于野生種群。華北駝絨藜胚胎發(fā)育過(guò)程中人工栽培種子IAA、GA3和ZR含量明顯高于野生種群種子；

5、種子的（IAA+GA3+ZR）/ABA比值從總體上呈胚胎發(fā)育前期高，而后期較低的趨勢(shì)，且胚胎發(fā)育前期人工栽培種子（IAA+GA3+ZR）/ABA比值要顯著高于野生種群種子。胚胎發(fā)育的各個(gè)時(shí)期，野生種群種子營(yíng)養(yǎng)成分（全氮、全磷、可溶性糖）含量均低于人工栽培種群。 4.種子特性研究表明，華北駝絨藜種子特性在種群內(nèi)和種群間均存在廣泛變異，種群內(nèi)的方差分量均大于種群間，表明華北駝絨藜種子性狀受到較強(qiáng)的遺傳控制。種子形態(tài)特征間有極顯著相關(guān)

6、性（P<0.01）；萌發(fā)率、萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)間有極顯著相關(guān)性（r>0.836，P<0.01）且與結(jié)實(shí)率有顯著相關(guān)性（r>0.896，P<0.01）。種子性狀與地理氣候因素相關(guān)性表現(xiàn)為，種子背毛長(zhǎng)與海拔，降雨量，種子寬與溫度、降雨量有顯著相關(guān)（r>0.801，P<0.01）。 5.生殖分配特征研究表明，從蕾期、花期到結(jié)實(shí)期，華北駝絨藜不同種群生物量、全氮、全磷、全鉀生殖分配逐漸增加。在蕾期和花期生物量、全氮、全磷、全鉀的分配均是

7、以莖和葉占較大比例，結(jié)實(shí)期以生殖器官占優(yōu)勢(shì)比例。華北駝絨藜以生物量、全氮、全磷、全鉀的生殖分配與植株大小的變化趨勢(shì)基本一致，可劃分為幼齡生殖期（徑級(jí)1～2cm）、過(guò)渡生殖期（2～3cm）、穩(wěn)定生殖期（3～7cm）和生殖衰退期（>7cm）4個(gè)時(shí)期。對(duì)種群生殖分配有重要影響的14個(gè)環(huán)境因子的主成分分析表明，海拔、坡向、群落植被蓋度、華北駝絨藜蓋度、土壤厚度、年蒸發(fā)量、年降雨量和人為干擾度是影響種群生殖分配的重要因素。運(yùn)用生殖分配的有關(guān)學(xué)說(shuō)對(duì)

8、華北駝絨藜生殖分配格局進(jìn)行了解釋?zhuān)撤€(wěn)定性學(xué)說(shuō)和生活史理論假說(shuō)可以全部和部分解釋華北駝絨藜的生殖分配格局。 6.遺傳多樣性研究表明，華北駝絨藜的遺傳多樣性水平很高。在物種水平上，多態(tài)位點(diǎn)百分率（PPL）為98.05％，Nei's指數(shù)（h）為0.298，Shannon信息指數(shù)（Ⅰ）為0.456；在種群水平上，PPL、h和Ⅰ分別平均為80.62％、0.268和0.403。基于Nei's遺傳多樣性指數(shù)和AMOVA分析均表明華北駝絨藜