模拟沙地干旱环境研究电场对两种沙生植物抗旱性的影响

用不同电场条件处理沙生植物柠条(Caraganaintermedia)和沙蒿(ArtemisiasongaricaSchrenk)种子,采用人工模拟干旱试验方法,研究电场处理后这两种植物种子萌发和生物量对土壤干旱胁迫的响应。结果表明,电场处理缓解了两种植物随干旱程度加重出现的负效应,不同处理条件,种子萌发和生物量对干旱胁迫的适应性的影响不同,电场处理能够提高种子在干旱胁迫条件下的发芽率和发芽势,提高两种沙生植物生物量干重和鲜重。这些变化缓解了干旱胁迫对柠条和沙蒿种子的伤害,提高了对干旱胁迫的适应性。

3种荒漠植物群落物种组成与丰富度的季节变化及地上生物量特征

对古尔班通古特沙漠36个蛇麻黄群落、28个白茎绢蒿群落及13个准噶尔沙蒿群落物种组成与丰富度的季节变化及现存生物量的研究表明,初夏时蛇麻黄和白茎绢蒿群落的科数和物种数均高于准噶尔沙蒿群落,而秋季时3个群落科、种数均明显较少。初夏时期,各群落均有5种植物生活型,其中短命植物种类最多;而秋季短命和类短命植物消失,仅剩3种生活型,以一年生草本的种类最多。3种群落的物种丰富度也表现为夏季高于秋季;夏季时,准噶尔沙蒿群落物种丰富度显著低于蛇麻黄和白茎绢蒿群落,而秋季时三者差异均不显著;各群落不同季节的物种丰富度间均显著正相关,体现了群落结构的稳定性。夏季草本层生物量(0.67～6.99g/m2)稍大于秋季(0.89～4.20g/m2)。秋季3类群落总地上生物量分别为73.19,85.38和54.21g/m2,其中建群种分别占86.03%,84.07%和89.65%,而草本生物量均小于5%。夏季和秋季草本植物丰富度与生物量间均表现为显著的"单峰型关系",表明中等生物量时丰富度最高。尽管研究群落内草本层生物量较低,但时间上交错出现的短营养期和长营养期草本植物对维持荒漠生态系统物种多样性及地表稳定均具有重要意义。总体上,与中国同纬度的其他荒漠相比,本研究区3类群落物种组成和丰富度具有明显的季节变化特征,但表现出较低的生物量。

准噶尔沙蒿自然种群遗传结构的ISSR与RAPD分析

采集我国荒漠区重要的防风固沙植物准噶尔沙蒿5个地理种群,利用ISSR和RAPD两种方法进行遗传多样性与遗传结构的研究。结果表明:12个ISSR引物扩增出254个条带,其中多态条带为253个,多态条带百分率(PPB)达99.61%,Shannon指数为0.3321;10个RAPD引物扩增出170个条带,其中多态条带169个,PPB为99.41%,Shannon指数为0.4109;说明准噶尔沙蒿有着很高的遗传多样性。采用AMOVA分析种群间的遗传分化,ISSR标记的结果为19.98%,RAPD标记的结果为13.19%,均表明大多数的遗传变异存在于种群内部,种群间分化较小。聚类分析显示,位于分布区东部的甘肃嘉峪关种群与内蒙古的额济纳种群聚到一起,来自新疆的阜康、吉木乃、布尔津种群聚到一起。通过Mantel法检验地理距离与遗传距离的相关性,ISSR与RAPD的结果分别为极显著正相关(P<0.01)和显著正相关(P<0.05)。

准噶尔沙蒿群落主要物种间的关联性分析

采用方差比率法(VR),基于2×2列联表的χ2统计量、Ochiai联结指数(OI)以及去势对应分析(DCA),对准噶尔荒漠地区15个准噶尔沙蒿(Artemisia songarica)群落21个主要物种间的关联性进行了分析。结果表明:准噶尔沙蒿群落物种间总体为显著正关联(VR=2.726>1)。210个种对中,正关联种对数(125对)多于负关联种对(85),且前者达到显著关联的种对数(53)也多于后者(4)。准噶尔沙蒿与伴生种间虽为显著正关联,但OI联结指数稍小。群落内多数伴生种间的关联性较弱(OI<0.4),表明物种多趋于独立和随机分布。群落优势种琉苞菊、角果藜、囊果苔草、尖喙牻牛儿苗、齿稃草和条叶庭荠之间为显著正关联,且OI指数最大,表明这些物种具有相似的生态需求。DCA排序图中的种间距离和分布位置较好地表征了物种之间的相互关系,印证了上述结论。总之,准噶尔沙蒿群落虽生境不同,但群落内种间关系总体上较稳定,这对准噶尔沙蒿种群分布和群落发展较有利。