12050.寧夏中部干旱區(qū)野生甘草自然更新途徑研究

1、“本研究受國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題甘草規(guī)范化種植基地優(yōu)化升級(jí)及系列產(chǎn)品綜合開發(fā)研究”(2011BAl05801)一自治區(qū)科技支撐計(jì)劃課題“甘草種子繁育及提高種子成苗率研究”(012ZZS49)一資助。FundedbyProgramofNationalScienceandTechnologySupportChinaandAUtonomousRegionScienceandTechnologySupportPlanofNingxia寧夏大學(xué)碩士

2、學(xué)位論文摘要摘要本論文以寧夏中部干旱區(qū)鹽池縣野生甘草典型分布區(qū)為研究對(duì)象，通過(guò)開展野生甘草群落植冠種子庫(kù)、土壤種子庫(kù)組成；野生甘草種子在不同脅迫條件下的種子萌發(fā)特征，不同水分脅迫條件下甘草幼苗的生理生態(tài)特征及光合作用特征；野生甘草萌生更新與實(shí)生更新之間的協(xié)調(diào)關(guān)系研究，探索出了野生甘草植冠種子庫(kù)及土壤種子庫(kù)分布特征，闡明了甘草種子萌發(fā)的脅迫條件及幼苗生長(zhǎng)的生理生態(tài)特征，揭示了野生甘草的自我更新途徑，研究成果不僅可為我國(guó)野生甘草的有效保護(hù)和

3、永續(xù)利用提供理論依據(jù)，同時(shí)也對(duì)恢復(fù)沙區(qū)植被及防治荒漠化具有重要意義。主要研究結(jié)果如下：1、野生甘草有效種子產(chǎn)量低及種皮限制等因素是甘草群落土壤種子庫(kù)更新困難的重要原因。調(diào)查樣地內(nèi)野生甘草植株密度為196306711146株，畝，甘草植冠種子庫(kù)的密度為625～2249粒／m2，其中具有潛在更新能力的完好種子僅占24％；甘草群落的土壤種子庫(kù)密度為1733糕AJm2共萌發(fā)了14種植物，分屬8科，主要是禾本科植物，沒(méi)有甘草種子萌發(fā)成苗。2、野生

4、甘草種子在10～40℃均能發(fā)芽，最適宜的萌發(fā)條件是2030℃、光照10hd‘，濃硫酸預(yù)處理能夠?qū)⑵涿劝l(fā)率提高56倍。光照對(duì)甘草種子萌發(fā)有一定的促進(jìn)作用，硫酸預(yù)處理能降低其對(duì)光的依賴性。水分脅迫下未經(jīng)處理的甘草種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、萌發(fā)指數(shù)及活力指數(shù)均下降，萌發(fā)進(jìn)程減慢，而打破種皮限制后。適當(dāng)干旱脅迫(5％到20％的PEG)能夠提高活力指數(shù)。3、隨干旱脅迫時(shí)間延長(zhǎng)和脅迫程度加劇，甘草幼苗在形態(tài)上表現(xiàn)出由正常到葉片變黃、卷曲等特征甚至死亡，輕

5、度脅迫有利于根部生長(zhǎng)。隨著干旱脅迫程度加劇，甘草幼苗脯氨酸含量逐漸升高，葉綠素、丙二醛含量、SOD、POD活性及根系活力均呈先上升后下降的變化趨勢(shì)。表明甘草幼苗在干旱脅迫下生長(zhǎng)受到一定限制，但能夠通過(guò)調(diào)整自身生長(zhǎng)和生理調(diào)節(jié)物質(zhì)等減輕干旱傷害。甘草幼苗對(duì)干旱脅迫可耐受的范圍在PEG濃度15％(水勢(shì)為o40MPa)以下。4、水分脅迫不僅能改變甘草葉片全天中不同時(shí)間的凈光合速率，而且也改變其日變化規(guī)律。甘草幼苗光合午休現(xiàn)象明顯，且導(dǎo)致午休的主

6、要原因是非氣孔因素，水分脅迫使其光合午休滯后。甘草植株為適應(yīng)水分脅迫環(huán)境，其光合作用的主要限制因素在氣孔限制和非氣孔限制之間進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換。在5％一10％PEG脅迫下，甘草能通過(guò)凈光合速率的較大幅度降低以增加其水分利用來(lái)適應(yīng)干旱，而在高濃度脅迫下這種適應(yīng)被破壞。5、野生甘草典型分布區(qū)甘草群落中，實(shí)生苗僅占1495％，而萌生苗比例占到了8505％，其自然更新以萌生更新為主，輔以種子更新。野生甘草地上結(jié)實(shí)量較多的是由三級(jí)側(cè)根萌芽產(chǎn)生的植株(占

7、2944％)，其垂直地下莖的長(zhǎng)度在721cm左右。6、寧夏中部干旱區(qū)野生甘草種子產(chǎn)量較低、具有潛在更新能力的種子含量少且硬實(shí)率高是其進(jìn)行種子更新困難的重要因素；野生甘草種子能夠耐受一定的低溫，對(duì)水分脅迫反應(yīng)敏感，光照對(duì)其萌發(fā)有一定的促進(jìn)作用；野生甘草具有較強(qiáng)的耐早能力，中等程度的水分脅迫下可通過(guò)調(diào)整內(nèi)部生理調(diào)節(jié)物質(zhì)促進(jìn)甘草根部的生長(zhǎng)以吸收水分；強(qiáng)大的萌生能力可以保證甘草的群落的維持及穩(wěn)定性，是野生甘草突破更新障礙的重要途徑，輔以種子更新