氮添加对荒漠草原一年生短命植物根系形态特征的影响及其生物量特征关系

氮沉降增加对陆地生态系统产生了巨大的影响,荒漠生态系统相比于其他生态系统更为脆弱,对氮沉降响应更加敏感。本研究以小车前(Plantago minuta)、小花荆芥(Nepeta micrantha)和毛穗旱麦草(Eremopyrum distans)3种荒漠一年生短命植物为研究对象,设计5个氮添加处理,研究根系性状和地上、地下生物量对氮素增加的响应。结果表明:1)1.5、3、6、12 g·(m^2·a)^−1浓度的氮添加对3种植物根系形态特征均具有显著影响(P<0.05)。2)1.5、3、6 g·(m^2·a)^−1浓度的氮添加显著增加了3种荒漠短命植物地上、地下生物量(P<0.05),12 g·(m^2·a)^−1浓度的氮添加会抑制小车前、小花荆芥的生物量积累,而对毛穗旱麦草无显著抑制作用(P>0.05)。3)3种短命植物地上、地下生物量特征与植物根系形态特征间存在相关关系,不同直径根系特征与地上、地下生物量间的相关性存在差异,且不同物种间也存在较大差异。因此,荒漠地区氮沉降持续增加可能改变短命植物生存策略,进而对短命植物层片结构产生影响。

昆虫蛀食对卷果涩荠种子萌发特征的影响

为探究油菜筒喙象蛀食对短命植物卷果涩荠种子萌发特征的影响,本研究以蛀食和非蛀食卷果涩荠根茎产生的种子为材料,研究在不同温度和干旱胁迫下的种子萌发特性。结果表明,不同温度对油菜筒喙象蛀食后卷果涩荠种子萌发率无显著影响,但高温和低温条件抑制了卷果涩荠种子的萌发速率;油菜筒喙象蛀食后缩小卷果涩荠种子萌发温度阈值,但拓宽了卷果涩荠种子的亚适温范围,加快了卷果涩荠的萌发速率。干旱胁迫推迟卷果涩荠种子的萌发时间,油菜筒喙象蛀食增强了卷果涩荠种子抗旱性,使其表现出更高萌发率。

短命植物尖喙牻牛儿苗春萌和秋萌植株种子生物学特性研究

尖喙牻牛儿苗种子生物学特性对于其在极端环境的生存和繁衍具有重要意义。分别采集尖喙牻牛儿苗春萌和秋萌植株的种子为实验材料,通过室内模拟与野外实验相结合,探讨尖喙牻牛儿苗种子百粒重、吸水率和种子萌发等生物特征方面的差异性。结果表明:(1)秋萌植株种子成熟时间比春萌植物早一周左右,两者在不同成熟散布时间下的种子百粒重有显著性差异。(2)未划破种皮下,春萌和秋萌的尖喙牻牛儿苗植株种子在25℃/10℃具有最高的萌发率,划破种皮后,15℃/5℃,20℃/5℃,25℃/10℃温度下萌发率均达到80%以上且与其他温度条件具有显著的差异。(3)春萌植株种子的吸水率和自然萌发率均显著高于秋萌植株且光照对于春萌和秋萌植株种子萌发影响不显著。(4)尖喙牻牛儿苗春萌和秋萌种子休眠类型为物理休眠,未划破种皮前,种子的萌发率均小于20%,而划破种皮后,萌发率均超过90%。

降水增加对古尔班通古特沙漠两种短命植物生长的影响

短命植物是荒漠生态系统中的重要组成部分,发挥着重要的生态功能,对其不同生长阶段形态特征及生物量积累与分配进行研究,有助于深入了解荒漠短命植物的功能特征及生存策略。本研究选取古尔班通古特沙漠2种短命植物--毛穗旱麦草和小花荆芥为对象,通过野外增水30%、50%,分析降水增加对二者不同生长阶段形态、生物量特征的影响。结果表明:增水30%、50%均促进毛穗旱麦草植株生长,增水处理下叶面积增幅为14.2%~188.5%,繁殖器官生物量最大增幅为55.9%。增水对小花荆芥植株影响存在生长阶段的差异性,展叶期增水对小花荆芥植株生长均有促进作用,而果熟期增水50%小花荆芥叶面积、株高、繁殖器官生物量分别降低54.9%、20.5%、43.2%。两种短命植物对降水增加的响应具有物种特异性,未来降水增加可能会改变二者生存策略,进而对群落组成与结构产生影响。