科尔沁沙地沙漠化恢复过程中冷蒿种群的扩散对策研究简

 在科尔沁沙地冷蒿种群有２种明显形态差异的个体即直立型和匍匐型２种生长表现型植株。为深刻理解冷蒿种群在沙漠化植被恢复过程中的生态学意义，对不同生长型个体的地上和地下部分的形态特征和繁殖特性，及冷蒿种群的扩散现况进行了初步研究。结果表明，２种表现型冷蒿在枝高、枝条分化、花序数、地下根系等个体形态上均表现出差异性；直立型冷蒿地上部分的高度及平均单株地上生物总量均优于匍匐型冷蒿，匍匐型冷蒿生物量主要集中于靠近基部的０～１０ｃｍ 处；通过对匍匐型冷蒿的克隆能力调查发现，被沙埋后大多数冷蒿产生分株数在１０株以下，分株扩散距离主要在１０～２０ｃｍ 以内；冷蒿枝条被沙埋后其生根数量及长度与当季的降雨量有极大关系，而枝条被沙埋后产生分株对冷蒿种群扩散起着重要的作用；直立型冷蒿主要以种子方式进行繁殖，且种群扩散方向与当地风向有关。     

荒漠草原地区冷蒿构件及其动态规律对载畜率的响应

采用随机区组试验方法，研究了内蒙古高原荒漠草原地区不同载畜率对冷蒿构件数量特征的影响，结果表明：冷蒿生长时期和载畜率是影响冷蒿构件数量的关键因素，相同载畜率水平下，冷蒿的营养枝密度、不定根密度和匍匐茎长度为生长末期〉生长盛期〉生长初期，生殖枝8月最多，冷蒿生长盛期和末期，轻牧区的营养枝密度、不定根密度和匍匐茎长度显著增加（P〈0．05）；同一生长季节生殖枝随载畜率的增大显著下降（P〈0．05），极度干旱的2005年没有形成生殖枝，说明干旱也是限制冷蒿生殖生长的关键性因子。荒漠草原地区冷蒿的繁殖格局以营养繁殖为主，占到80％以上，随载畜率的增加，冷蒿的营养枝分化率逐渐增加。     

水分胁迫对冷蒿和差巴嘎蒿溶质累积的影响

冷蒿干物质累积高于差巴嘎蒿，水分胁迫出现时差值更显著；差巴嘎蒿可溶性蛋白质在土壤含水量为10％时即开始大量分解，冷蒿分解的时间稍后（在土壤含水量7％时）；正常土壤含水量条件下冷蒿硝态氮含量和硝酸还原酶活性高于差巴嘎蒿，极端干旱时两种牧草上述指标均降至很低且数值相近；冷蒿在土壤水分轻度胁迫时脯氨酸大量累积，累积量可达胁迫前的8．2倍，差巴嘎蒿只达原来的2．2倍；缺水使冷蒿可溶性糖大量累积，冷蒿达胁迫前的1．29倍，差巴嘎蒿只达胁迫前的0．37倍。     

水分胁迫对冷蒿和差巴嘎蒿溶质累积的影响

冷蒿干物质累积高于差巴嘎蒿，水分胁迫出现时差值更显著；差巴嘎蒿可溶性蛋白质在土壤含水量为10%时即开始大量分解，冷蒿分解的时间稍后(在土壤含水量7%时)；正常土壤含水量条件下冷蒿硝态氮含量和硝酸还原酶活性高于差巴嘎蒿，极端干旱时两种牧草上述指标均降至很低且数值相近；冷蒿在土壤水分轻度胁迫时脯氨酸大量累积，累积量可达胁迫前的8.2倍，差巴嘎蒿只达原来的2.2倍；缺水使冷蒿可溶性糖大量累积，冷蒿达胁迫前的1.29倍，差巴嘎蒿只达胁迫前的0.37倍。     

冷蒿挥发物对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

以7个紫花苜蓿品种为试验材料,研究了损伤和未损伤冷蒿释放的挥发物对苜蓿种子萌发生理特性的影响.结果表明:损伤和未损伤冷蒿释放的挥发物对7个紫花苜蓿品种的种子发芽指数和发芽率均有抑制作用,损伤处理与未损伤冷蒿挥发物处理相比,种子发芽率降低了5.6%～15.0%;挥发物对7个紫花苜蓿品种幼苗生长具有明显的抑制作用,与对照相比,未损伤冷蒿释放的挥发物使7个紫花苜蓿品种根生长降低了10.4%～22.8%,芽生长降低了12.7%～30.4%,幼苗鲜质量降低了11.2%～16.8%;损伤冷蒿挥发物抑制作用较未损伤冷蒿挥发物有所增强.     

荒漠草原地区冷蒿构件及其动态规律对载畜率的响应

采用随机区组试验方法,研究了内蒙占高原荒漠草原地区不同载畜率对冷蒿构件数量特征的影响,结果表明:冷蒿生长时期和载畜率是影响冷蒿构件数量的关键因素,相同载畜率水平下,冷蒿的营养枝密度、不定根密度和匍匐茎长度为生长末期>生长盛期>生长初期,生殖枝8月最多,冷蒿生长盛期和末期,轻牧区的营养枝密度、不定根密度和匍匐茎长度显著增加(P<0.05);同一生长季节生殖枝随载畜率的增大显著下降(P<0.05),极度干旱的2005年没有形成生殖枝,说明干旱也是限制冷蒿生殖生长的关键性因子.荒漠草原地区冷蒿的繁殖格局以营养繁殖为主,占到80%以上,随载畜率的增加.冷蒿的营养枝分化率逐渐增加.     

放牧强度对短花针茅草原冷蒿繁殖特性的影响

研究不同放牧强度下短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)草原植物——冷蒿(Artemisia frigida Willd.)的种子繁殖和营养繁殖特性,探讨不同放牧强度下冷蒿繁殖方式的变化。结果表明:冷蒿在轻牧区和封育区单位面积种子产量较高,重牧条件下不能产生种子。冷蒿营养繁殖的各构件在轻牧区表现最好,轻度放牧能促进冷蒿的营养繁殖更新。放牧增加了冷蒿地下部分的投资而减少了地上部分的,这是其适应环境的对策。随着放牧强度的增加,冷蒿的生殖格局由种子繁殖和营养繁殖并存向单一的营养繁殖转变。     

锡林郭勒典型草原冷蒿民间利用调查

2009年7~8月对锡林郭勒典型草原地区60位蒙古族牧民进行了有关冷蒿民族植物学方面的调查。结果表明,当地牧民对冷蒿的认识深,评价高。认为冷蒿为最好的饲用植物,除其优良的饲用价值外,冷蒿还具备其它作用,它是蒙药、中药药用植物,在民间常用作蛆虫疗伤的兽药和梵薰房屋净化空气、驱蚊蝇的妙方,冷蒿在蒙古族牧民生产生活中发挥着重要作用。     

冷蒿小孢子分化过程的观察研究

以内蒙古草原地区的冷蒿为研究对象,采用石蜡切片制片法对冷蒿小孢子分化过程进行了观察研究.结果表明:冷蒿花药壁的发育属于双子叶型;绒毡层为变形绒毡层;小孢子减数分裂过程所发生的胞质分裂为连续型,在四分体时期冷蒿4个小孢子以左右对称形和四面体形排列.     

科尔沁沙地冷蒿和差巴嘎蒿对水分胁迫的反应及差异性

在土壤正常水分条件下，冷蒿的Ψ     

短花针茅草原地理分布规律及其利用特点

本文以短花针茅群落为研究对象。应用路线调查方法，按照草原植物群落因生态梯度变化而出现的不同地区的三个群落类型，进行了地理分布差异的群落学比较分析。在获得了较多可靠数据的基础上，揭示出分布规律和差异性，哈雅特场附近是短花针茅群落分布的中心地段，为短花针茅 无芒隐子草 冷蒿群落；往北至百灵庙以北30公里左右，为短花针茅 石生针茅 冷蒿群落；往南至召河，为短花针茅 克氏针茅 蒙古冰草 冷蒿群落。它们在利用上分别具有不同的特点。     

冷蒿挥发物对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

以7个紫花苜蓿品种为试验材料,研究了损伤和未损伤冷蒿释放的挥发物对苜蓿种子萌发生理特性的影响。结果表明：损伤和未损伤冷蒿释放的挥发物对7个紫花苜蓿品种的种子发芽指数和发芽率均有抑制作用,损伤处理与未损伤冷蒿挥发物处理相比,种子发芽率降低了5．6％～15．0％;挥发物对7个紫花苜蓿品种幼苗生长具有明显的抑制作用,与对照相比,未损伤冷蒿释放的挥发物使7个紫花苜蓿品种根生长降低了10．4％～22．8％,芽生长降低了12．7％～30．4％,幼苗鲜质量降低了11．2％～16．8％;损伤冷蒿挥发物抑制作用较未损伤冷蒿挥发物有所增强。     

冷蒿花粉形态与萌发状况初探

以冷蒿花粉为试验材料,通过扫描电镜对其形态大小及外壁结构进行观测,研究蔗糖浓度、培养时间对冷蒿花粉离体萌发的影响。实验结果表明:冷蒿花粉有二形性现象;花粉萌发率较低;蔗糖浓度为20%的培养液有利于冷蒿花粉的萌发;培养3h时即有花粉开始萌发,培养24h后达到21.73%。     

在放牧干扰下冷蒿种群脯氨酸含量的变化

对放牧干扰下土壤含水量、冷蒿体内含水量、脯氨酸含量变化进行的研究结果表明随着放牧强度的增加土壤含水量降低,冷蒿叶片、根中含水量呈下降趋势。在生长初期,随着放牧强度的增加冷蒿叶片内脯氨酸含量迅速积累;生长盛期脯氨酸含量虽随牧压有所增加,但增加的幅度较小;生长末期脯氨酸含量较高,而且随着牧压的增加略有下降。地下部分,脯氨酸含量在牧压梯度间变化较小。相关分析表明,在生长初期和盛期,冷蒿叶片、根的含水量与土壤含水量呈正相关,生长末期不相关。冷蒿脯氨酸含量与植物的含水量呈负相关,在生长初期和末期呈显著负相关,而生长盛期相关不显著;与此不同,在生长初期冷蒿体内脯氨酸含量与土壤含水量呈负相关,在生长末期二者负相关性不显著,这说明随着放牧干扰强度的增加土壤含水量降低,导致冷蒿体内水分胁迫增加,致使脯氨酸开始逐渐积累。而生长末期的降温和群落中植物种间竞争减少,使脯氨酸的积累速度也相应放慢。在放牧干扰下,脯氨酸大量积累,对冷蒿的生存和生长起到了重要的作用,是冷蒿种群耐啃食、耐践踏、逐渐取代禾本科植物而成为退化草原的优势植物的生理基础之一。     

冷蒿的开花动态与花粉活力及柱头可授性研究

在试验地观察了冷蒿的开花动态,用TTC法测定了冷蒿花序花粉的活力,采用联苯胺—过氧化氢法测定了其柱头的可授性.结果表明,冷蒿花序的开花顺序是自上而下的,小花的开放是自外轮至中央小花.冷蒿的花粉活力在盛花期开花之初很低,第2～3d花粉活力较高,随后活力明显下降,但直至其花序枯萎,少量的花粉仍具有部分活力.花粉寿命较长,约为20d.冷蒿边缘雌花柱头的可授性在开花当天就具有,并且持续时间较长,在第2～3d可授性最强.中央两性小花柱头可授性要稍晚于边缘小花,但是在开花后第2～3d可授性也达到最高,其可授性时间也较长.柱头可授性的最佳时期为开花后第2～3d.冷蒿的最佳授粉期在开花后2～3d左右.     

典型草原放牧后植物种的多样性分析

在人为将典型草原放牧演替划为七个等级的前提下,通过对典型草原主要群系(羊草—冷蒿系列、大针茅—冷蒿系列、克氏针茅—冷蒿系列、克氏针茅—多根葱系列)调查资料的分析加工,并以各演替等级的Margalef、Shannon-Weaver、Simpson多样性指数为指标定量分析了牧压对植物种的多样性影响。     

丛枝菌根真菌与磷添加对成株与幼苗间生长关系的影响

为探讨土壤磷梯度对成株与幼苗间菌根效应的影响,通过盆栽试验研究AMF和不同磷添加量对羊草(Leymus chinensis)成株和冷蒿(Artemisia frigida)幼苗间生长关系的影响。结果表明:AMF显著增加了羊草成株的生物量;冷蒿幼苗的菌根效应和菌丝的吸氮吸磷贡献率仅在P1添加水平(2 mg·kg^-1)时为正效应,其余磷水平下均为负效应。接菌降低了冷蒿幼苗生物量达到最高值时所需要的磷添加水平。研究表明羊草成株旁冷蒿幼苗的建植受到土壤磷含量的影响,当磷添加量大于2 mg·kg^-1 时,AMF的存在可能会抑制冷蒿幼苗的生长。     

不同磷环境下种间关系对羊草和冷蒿生物量及氮磷吸收利用效率的影响

为研究羊草(Leymus chinensis)和冷蒿(Artemisia frigida)在不同磷环境下的种间关系以及对磷素适应策略的变化,采用室内沙培模拟试验,在不同磷处理(P1=2.5mg/kg、P2=25mg/kg)下设置羊草单种、冷蒿单种和两者混种的种植方式,测定了不同处理下羊草和冷蒿的生物量、氮磷含量和氮磷吸收及利用效率。结果表明:(1)低磷环境下,混种处理中羊草的生物量增加了61.23%,其氮、磷吸收效率分别提高46.00%和24.29%,冷蒿的生物量增加了95.77%,其氮、磷吸收效率分别提高了71.00%和115.87%。表现为羊草和冷蒿混种后出现正相互作用,且对冷蒿的正向影响更大。低磷环境下冷蒿可能有较强的生存能力,通过调整策略积极地适应胁迫环境,最终成为草地退化群落的优势物种;(2)高磷环境下,混种处理中羊草的生物量提高了46.59%,其氮、磷吸收效率分别提高了30.71%和12.53%,冷蒿的生物量下降了29.27%,其氮、磷吸收效率分别下降了29.80%和12.09%。两植物的相互关系表现为负相互作用,羊草较冷蒿能更有效获取并同化资源,竞争能力相对较强,可能是成为典型草原优势物种的原因之一。     

模拟放牧研究冷蒿繁殖构件的变化

在荒漠草原封育3年的样地上模拟放牧,对冷蒿Artemisia frigida的繁殖构件进行了分析,从而探讨冷蒿在不同利用方式和利用强度下的繁殖潜力.结果表明:节间距和匍匐茎对于植物密度的影响比较敏感.在周围植物密度增加的情况下,冷蒿通过缩短匍匐茎和节间距来增加不定根和营养枝条.模拟绵羊践踏,在6月切断匍匐茎与母株的连接时,匍匐茎的死亡率最高.模拟绵羊采食,在7月刈割,冷蒿的繁殖构件表现最好.     

在放牧干扰下冷蒿种群脯氨酸含量的变化

对放牧干扰下土壤含水量、冷蒿体内含水量、脯氨酸含量变化进行的研究结果表明：随着放牧强度的增加土壤含水量降低．冷蒿叶片、根中含水量呈下降趋势。在生长初期．随着放牧强度的增加冷蒿叶片内脯氨酸含量迅速积累；生长盛期脯氨酸含量虽随牧压有所增加．但增加的幅度较小；生长末期脯氨酸含量较高．而且随着牧压的增加略有下降。地下部分．脯氨酸含量在牧雎梯度问变化较小。相关分析表明．在生长初期和盛期．冷蒿叶片、根的含水量与土壤含水量呈正相关．生长末期不相关。冷蒿脯氨酸含量与植物的含水量呈负相关．在生长初期和末期呈显著负相关．而生长盛期相关不显著；与此不同．在生长初期冷蒿体内脯氨酸含量与土壤含水量呈负相关．在生长末期二者负相关性不显著．这说明随着放牧干扰强度的增加上壤含水量降低．导致冷蒿体内水分胁迫增加．致使脯氨酸开始逐渐积累。而生长末期的降温和群落中植物种问竞争减少．使脯氨酸的积累速度也相应放慢。在放牧干扰下．脯氨酸大量积累．对冷蒿的生存和生长起到了重要的作用．是冷蒿种群耐啃食、耐践踏、逐渐取代禾本科植物而成为退化草原的优势植物的生理基础之一。