華北駝絨藜種群生殖生態(tài)學研究.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，為中國特有植物種，主要分布在內蒙古中東部和華北地區(qū)，其營養(yǎng)豐富，抗逆性強，是生態(tài)建設和改良草地的優(yōu)良植物。近年來其種群嚴重退化和消失，部分種群退化率高達70％以上。然而，目前國內外有關該物種的生殖特性及其種群退化機制的研究還很少。基于此，本研究對分布于內蒙古野生華北駝絨藜種群進行生殖生態(tài)學方面的研究，包括種群動態(tài)特征、傳粉生態(tài)學特征、胚胎發(fā)育及生理學特征、種子特性、生殖分配、遺傳多樣性等

2、內容，主要結果如下： 1.種群數量動態(tài)研究表明，多數華北駝絨藜種群幼齡級個體數較少，中老齡級個體數較大，紡錘型的大小級結構表明種群屬于衰退型。種群生命表和存活曲線的分析表明，不同華北駝絨藜種群盡管生境條件差異，但存活曲線基本接近DeeveyⅢ型，不同種群偏離典型存活曲線的程度與幼苗缺乏程度有關。對種群數量的時間序列預測顯示，隨著時間的推移，不同華北駝絨藜種群均會呈現老齡級株數先增加后減少的趨勢，缺少幼齡株數補充是共同特征。

3、 2.傳粉生態(tài)學特征研究表明，華北駝絨藜具有典型的適應風媒傳粉的花部特征和性狀。華北駝絨藜種群花期較長表現為“漸進式集中開花”的開花模式：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媒傳粉為主，傳粉效率對結實率影響較大。 3.胚胎發(fā)育及生理學特性研究表明，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)育階段出現敗育現象。華北駝絨藜胚胎發(fā)育過程中過氧化物酶和酸性磷酸酯酶活性從總體上呈持續(xù)增強的趨勢，不同生境華北駝絨藜種群間該酶活性無明顯差異。硝酸還原酶活性呈先上升后下降的趨勢，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，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)育的各個時期，野生種群種子營養(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和種群間均存在廣泛變異，種群內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的遺傳控制。種子形態(tài)特征間有極顯著相關

6、性（P<0.01）；萌發(fā)率、萌發(fā)指數和活力指數間有極顯著相關性（r>0.836，P<0.01）且與結實率有顯著相關性（r>0.896，P<0.01）。種子性狀與地理氣候因素相關性表現為，種子背毛長與海拔，降雨量，種子寬與溫度、降雨量有顯著相關（r>0.801，P<0.01）。 5.生殖分配特征研究表明，從蕾期、花期到結實期，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，結實期以生殖器官占優(yōu)勢比例。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基本一致，可劃分為幼齡生殖期（徑級1～2cm）、過渡生殖期（2～3cm）、穩(wěn)定生殖期（3～7cm）和生殖衰退期（>7cm）4個時期。對種群生殖分配有重要影響的14個環(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。運用生殖分配的有關學說對

8、華北駝絨藜生殖分配格局進行了解釋，生境穩(wěn)定性學說和生活史理論假說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)位點百分率（PPL）為98.05％，Nei's指數（h）為0.298，Shannon信息指數（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遺傳多樣性指數和AMOVA分析均表明華北駝絨藜