毛烏素沙地臭柏群落不同演替階段生理生態(tài)學特性的研究.pdf

1、臭柏(Sabinavulgaris)為柏科圓柏屬常綠匍匐針葉灌木，在防治荒漠化方面起著重要的作用。本文運用植物種群生態(tài)學、植物生理生態(tài)學、種群遺傳學的研究方法，探討了臭柏群落不同演替階段生理生態(tài)學特性，研究結果如下： 毛烏素沙地臭柏群落自發(fā)演替的基本過程為：半流動沙地沙竹+沙米(有時是白沙蒿)群落→半固定沙地油蒿+臭柏群落→固定沙地臭柏+硬質早熟禾群落→固定沙地臭柏群落→老固定沙地臭柏+苔蘚群落，最后可能發(fā)展成為地帶性的本氏針茅

2、草原。臭柏群落的演替可分為進展演替和逆行演替兩個階段，隨著進展演替的發(fā)展物種多樣性逐步增加，生態(tài)環(huán)境逐漸變濕。在逆行演替過程中物種多樣性開始減少，群落生境向旱生化發(fā)展。 隨著進展演替土壤顆粒組成發(fā)生變化，砂粒含量趨于減少、粉粒和粘粒增多、有機質含量逐漸增加、C/N下降，逆行演替階段與其相反；臭柏群落的演替對有機質積累的影響主要集中在土壤表層0～50cm土層內；物種豐富度、蓋度與土壤粘粒、C、N、K、P呈正相關。 隨著演替

3、的進行，臭柏葉片含水量呈下降趨勢；CHLa、CHLb和CHLa+b含量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，各階段間差異顯著，CHLa/b在各階段間差異不顯著；PRO、MDA含量呈先上升后下降再上升的變化，各演替階段間差異極顯著。 臭柏SOD、POD活性在各演替階段間差異極顯著，而CAT活性差異不顯著。演替第Ⅳ階段臭柏葉片含水量和葉綠素含量的降低，游離PRO含量上升，MDA含量增加，SOD、POD活性增加，表現(xiàn)出環(huán)境脅迫下植物受損的生理共性

4、。土壤指標與PRO、MDA、保護酶活性的相關分析顯示土壤的多數(shù)指標降低會使臭柏葉片內的PRO含量、MDA含量大量積累，保護酶活性大幅度增加。不同演替階段的生理指標對環(huán)境脅迫的響應不同，從各種指標來看，一是在演替第Ⅳ階段植物體內出現(xiàn)一系列的受損表現(xiàn)；二是多數(shù)指標在演替第Ⅲ階段出現(xiàn)較低水平，因此可以看出在演替第Ⅲ階段是環(huán)境最穩(wěn)定的關鍵時期。 臭柏種群有著較豐富的遺傳多樣性，多態(tài)位點高達91.05％，用Shannon多樣性指數(shù)、Nei

5、's基因多樣度對臭柏4個種群的遺傳多樣性進行評價時，大小順序為半固定沙地油蒿+臭柏種群＞固定沙地臭柏+硬質早熟禾種群＞老固定沙地臭柏+苔蘚種群＞固定沙地臭柏種群；臭柏的種群間遺傳分化較小Gst=0.1761，82.39％的遺傳變異存在于種群內；聚類分析顯示，演替階段相近的種群聚到了一起，反映了臭柏種群的遺傳分化和演替階段有著密切的關系；Nm*=2.7972＞1，說明種群間有廣泛的基因交流。 通過上述研究表明，臭柏群落的演替過程與