高寒草甸植物种子萌发与幼苗建植机制研究

论文摘要

在高寒草甸,以处于不同演替阶段的植物群落为研究对象,通过研究15种物种种子的萌发表现及出苗率,探讨这些分属于不同演替阶段的植物种子在各种微生境条件下出苗、建植的反应异同规律。得出以下结论:1.萌发试验结果显示:冷湿层化、温度变幅及光照条件能够提高或者降低多数高寒草甸植物种子发芽率。15种植物中,有14种对单一因子或因子组合有反应,仅矮藨草(Scirpuspumilus)种子对设定的因子或因子组合没有响应。2.11种植物幼苗的成功建植及更新受种子匮缺及微生境条件的限制;12种物种更新受种子限制。而矮嵩草(Kobresia humilis)、莓叶萎陵菜(Potentilla fragarioides)和矮藨草(Scirpuspumilus)3种物种在任何处理区的出苗率均为0,这一结果仅仅说明种子没有萌发,对于更复杂的原因尚无定论。3.根据田间试验结果,除矮嵩草(K.humilis)、莓叶萎陵菜(P.fragarioides)及矮藨草(S.pumilus)外,单一因素或因素组合影响12种物种繁殖体的出苗率。其中,不同演替阶段样地对10种物种出苗率有显著影响;5种物种对不同扰动处理的响应极明显;冷湿层化处理对5种物种的出苗率有极显著影响;而不同扰动处理与冷湿层化交互作用对歪头菜(Viciaunijuga)、披针叶黄华(Thermopsis lanceloata)及野胡萝卜(Daucus carota)的出苗率有显著影响,尤其对歪头菜(V.unijuga)、披针叶黄华(T.lanceloata),冷湿层化与扰动显著提高两种物种的出苗与建植。试验揭示繁殖体可利用性及适宜微生境共同影响植物个体的成功建植。4.不同扰动形成不同大小、不同类型空隙,创建特定微生境条件,满足了不同物种种子萌发及幼苗建成的需求,不同扰动处理提高绝大多数物种的出苗率。在不同演替阶段样地,冷湿层化作用存在差异。在弃耕地,冷湿层化能够打破大多数物种种子的休眠,结合适宜微生境条件,提高了出苗率;而在矮嵩草草甸,冷湿层化却抑制了7种物种的出苗率。5.试验结果表明,垂穗鹅冠草(Roegneria nutans)、米口袋(Heracleum millefolium)及裂叶独活(Amblytropis multiflora)的出苗建植对特定微生境条件需求有显著差别,或者说微生境的差异导致不同物种个体成功建植上的差异;另一些物种繁殖体如矮嵩草(K.humilis)、莓叶萎陵菜(P.fragarioides)及矮藨草(S.pumilus)在不同演替群落中具有完全相同的反应;然而也存在一部分物种繁殖体对生境的变化存在特异性差异,如野胡萝卜(D.carota)在完全去处草皮的矮嵩草草甸中出苗率最高,而在划破草皮的弃耕地中具有最高出苗率。6.植物群落组建过程是隶属不同物种的个体相互迭代的连续过程,是各种生态过程的总和,植物群落物种分布格局是随机性过程与确定性过程共同作用下的产物—隶属于不同植物物种的个体成功建植,是有序与随机过程的统一。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 植物群落组建过程的理论研究
• 1.1 前言
• 1.2 群落的概念及形成
• 1.3 个体论观点与机体论观点
• 1.4 中性理论
• 1.5 生态位理论
• 2 植物个体的成功建植及更新
• 2.1 种子扩散
• 2.2 种子萌发
• 2.3 幼苗出土及建成
• 第二章 高寒草甸15种物种种子萌发比较研究
• 1 前言
• 2 研究生境及供试材料
• 3 实验方法
• 3.1 冷湿层化处理
• 3.2 光照处理
• 3.3 温度处理
• 4 萌发特性指标及数据统计分析方法
• 5 结果和分析
• 5.1 冷湿层化的影响
• 5.2 光照的影响
• 5.3 温度的影响
• 6 讨论
• 第三章 高寒草甸15种物种的出苗率研究
• 1 前言
• 2 研究区概况
• 3 试验方法
• 4 数据处理
• 5 结果分析
• 5.1 每种物种在矮嵩草草甸中的出苗率
• 5.2 每种物种在弃耕地中的出苗率
• 5.3 15种物种在矮嵩草草甸与弃耕地中的平均出苗率
• 5.4 不同演替阶段不同处理下高寒草甸每种物种出苗率方差分析
• 6 讨论
• 第四章 研究结论
• 参考文献
• 致谢