准噶尔荒漠大翅霸王的生殖物候及结实格局

大翅霸王是多年生早春开花草本植物,是准噶尔荒漠地区的建群种之一。对野生大翅霸王的生殖物候、果实形态、结实格局和种子萌发特性进行了研究。结果表明:(1)大翅霸王的营养期生长期为20—30d,占整个生活周期的1/4,生殖生长期长约90—100d,其中花期约占1/2,果熟期短;(2)大翅霸王种群能产生3种形态的果实,可将植株分为5翅型、4/5翅型和3/4/5翅型植株,它们分别占种群植株数的3.45%、83.15%和13.40%。(3)依据个体大小的变化,3种类型果实在植株上的比例发生了显著变化。随植株个体的增大,三翅果所占比例逐渐增多,由0增加到2.65%;四翅果所占比例也增多,但在二级个体上有最大比例17.01%;五翅果实所占比例最高(80%)且没有显著变化。(4)三翅果、四翅果和五翅果内种子形态无差异,萌发率均小于30%;划破种皮能不同程度的加速和促进种子的萌发。大翅霸王特有的生殖物候和果实的表型多样性是其对荒漠干旱地区恶劣多变环境长期适应的结果。     

盐生草(Halogeton glomeratus)二型种子的休眠与萌发

盐生草的果实和种子存在二型性,这两种类型的种子在形状、大小、颜色及包被其花被片背部是否具翅上均有显著差异.绿色种子,圆形,直径为(1.552±0.116) mm,宿存花被革质,背部有紫红色翅状附属物,单粒重为(0.808±0.033)mg;黄色种子,椭圆形,长为(1.752±0.155) mm,宽为(1.146±0.088) mm,宿存花被革质,背部无翅状附属物,单粒重为(0.568±0.011) mg.两种种子在3个变温条件(5/25℃、5/25℃、15/25℃,暗12 h /光12 h)下的萌发率均较低,绿色种子为36%,而黄色种子为17%(15℃/25℃).延长储藏时间和划破种皮均能显著提高绿色种子的萌发率,表明绿色种子属于非深度生理休眠.随着储藏时间的延长,黄色种子的萌发率也能缓慢提高,但不显著,而划破种皮能够显著促进其萌发,表明黄色种子属于深度生理休眠.     

疏叶骆驼刺〔Alhagi sparsifolia(B.Keller et Shap.)Shap.〕的物候学分析

对吐鲁番沙漠植物园中自然分布的疏叶骆驼刺〔Alhagisparsifolia (B .KelleretShap .)Shap .〕的物候进行了 5a连续的观测 ,编绘了物候图谱。运用主成分分析方法 ,对影响疏叶骆驼刺物候的温度和光照因子进行了分析 ,揭示出与其主要物候期关系最为密切的气象因子 ,表明不同的物候期 ,诱导物候表现的主导因子不同 :诱导疏叶骆驼刺萌动期的主要气象因子为旬均最高温、旬均最低温和累计日照时数 ;诱导开花期的主要气象因子为≥ 5℃积温、花期平均日照长度和盛期旬均温 ;诱导果熟期最主要的环境因子有始熟旬均温、累积日照时数和全熟旬均温。     

疏叶骆驼刺[Alhagi sparsifolia(B. Keller et Shap.) Shap.]的物候学分析

对吐鲁番沙漠植物园中自然分析的疏叶骆驼刺[Alhagi sparsifolia(B.Keller et Shap.)Shap.]的物候进行了5a连续的观测,编绘了物候图谱。运用主成分分析方法,对影响疏叶骆驼刺物候的湿度和光照因子进行了分析,揭示出与其主要物候期关系最为密切的气象因子,表明不同的物候期,诱导物候表现的主导因子不同：诱导疏叶骆驼刺萌动期的主要气象因子为旬均最高温、旬均最低温和累计日照时数;诱导开花期的主要气象因子为≥5℃积温、花期平均日照长度和盛期旬均温;诱导果熟期最主要的环境因子有始熟旬均温、累积日照时数和全熟旬均温。     

异子蓬二型种子的萌发与休眠特性及其生态适应

异子蓬为中亚荒漠的特有种,其果实为胞果,花被片在结果时宿存包被果实形成浆果状的散布单位.对异子蓬的散布单位、果实形态进行比较观察,并在5/15℃、5/25℃、15/25 ℃(暗/光=12h/12h)3个温变周期下进行种子萌发实验,结果表明:(1)异子蓬的散布单位绿色、浆果状,有大小两种形态;大小两种散布单位内包被的果实在形状、大小、颜色上存在着明显差异.(2)大的散布单位内包被的果实圆形,扁平,褐色,无光泽,直径(2.64±0.03) mm,重量(3.68±0.04) mg;小的散布单位内包被的果实双凸镜形,黑色,有光泽,直径(2.40±0.04) mm,重量(2.86±0.06) mg.(3)褐色种子在3个温变周期下的萌发率都在81%以上,萌发速度快,而黑色种子萌发率低,萌发慢,具有休眠现象.(4)划破种皮及低温层积处理可显著提高黑色种子在3个温变周期下的萌发率,延长储存时间也可有效地促进黑色种子的萌发,表明黑色种子处于非深度生理休眠状态.异子蓬产生的两种不同类型的种子及其在时间和空间上的萌发差异对荒漠异质环境具有重要的适应意义.     

角果藜的生长动态及其生殖配置

通过对角果藜(Ceratocarpus arenarius L.)的地上与地下部分生长动态以及生物量配置进行研究,结合其生活周期内土壤含水量变化规律,分析了角果藜的生态适应对策。结果表明:①角果藜植株高度生长速率随时间变化呈"增加—减缓—增加"的模式,而根的生长速率呈"逐渐减缓"的模式。角果藜株高、垂直根的生长速率变化同土壤水分的变化密切相关。②地上部分生物量在5月果实初形成时期和8月至9月的果实成熟期形成两个高峰值。地下部分生物量在3月至5月增长缓慢,随后以最大增长速率迅速达到地下生物量的最大值。角果藜地上、地下生物量的积累动态体现了其与季节变化相吻合的生长发育特点。③具有地上地下结果性的角果藜的生殖配置高达40%以上,高于一次结实的草本植物的生殖投入。这些特性是角果藜适应荒漠生境生长策略选择的综合表现。     

不同年际间异子蓬种子大小、萌发能力及结实格局

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)为中亚荒漠特有种,在我国仅分布于新疆,其果实具有二型性。对同一生长地2006、2007、2008年异子蓬种子的大小、萌发特性及结实格局进行比较,结果表明:(1)年份和种子类型对种子大小和重量均有显著影响(P<0.05)。(2)2种类型种子具有不同的萌发行为,褐色种子萌发率高(>90%),萌发速度快,而黑色种子萌发率低(2006年的萌发率为31%),萌发速度慢;2种类型种子的萌发指数在不同年际间均差异显著。(3)不同年际间,种子总数、褐色种子数、黑色种子数均具有极显著差异(P<0.001),且随个体的增大黑色种子的比例逐渐减小,褐色种子的比例逐渐增大,并且黑色种子数目均高于褐色种子数目。该研究为深入认识异型种子的生态适应对策提供理论基础。     

高枝假木贼的胎生萌发特性及其生态适应

对分布于准噶尔荒漠的超旱生小灌木高枝假木贼的繁殖特性进行研究。结果表明:①高枝假木贼具有胎生繁殖现象。果实于10月成熟后不脱落,冬季被积雪覆盖;种子长(4.175±0.132)mm,宽(3.146±0.109)mm,质量(3.727±0.137)g,胎生现象发生于翌年早春积雪融化时(3月上旬-4月上旬);胎生发生阶段空气最高温度为0-15 ℃,相对湿度为50%-60%。②胎生萌发时,胚根首先突破种皮后,下胚轴快速生长形成棒状胎生幼苗,长度为1-7 cm。③控制实验表明,高枝假木贼种子具有快速萌发特性,在30/15、25/15、20/10、15/5 ℃温度下,种子遇水6-7 h开始萌发。④高枝假木贼的幼苗具有忍受干燥并在下次水合后能够恢复生长的能力。幼根的长度和干燥时间影响幼苗的生长恢复率。长度在0-1 cm的幼苗通过14 d的干燥,有部分幼苗复水后能继续生长。结果表明:早春充足的雪水和种子快速萌发的特性共同促进了高枝假木贼的胎生繁殖。高枝假木贼的胎萌反映了干旱区荒漠灌木对不利环境的适应策略,在研究植物的生活史进化方面具有重要的理论意义。     

角果藜的地上地下结果性与种子萌发行为

对角果藜(Ceratocarpus arenarius L.)的种子形态进行了观测,并进行了种子萌发实验,探讨了角果藜的地上地下结果特性.结果表明: 角果藜的地上果实和地下果实的颜色、大小、质量均存在差异;种子的异质性导致了地上种子、地下种子(果实)的不同萌发行为;角果藜地上种子、地下种子的萌发率均较低,分别为32%、27%(30 d)(5 ℃/25 ℃);划破种皮可显著提高地上种子和地下种子的萌发率(P＜0.05);延长储藏时间能显著提高地上种子的萌发率(P＜0.05),也能部分提高地下种子的萌发率,表明地上种子和地下种子均属于生理休眠,但地上种子的休眠程度浅;角果藜的地上地下结果性是对荒漠极端环境适应的一种特殊繁殖策略.     

新疆沙冬青生态环境及渐危原因的研究

本文通过对珍稀渐危植物新疆沙冬青的野外调查,并结合自然分布区的气候条件,对其生态环境中的温度、水分、光照和土壤等因素进行分析;并对新疆沙冬青渐危的原因进行探讨,初步认为其天然灌丛减少的原因是：1．种子不易传播;2．种子被害虫蛀食率高;3．落地种子不易获得适宜生长发育的条件;4．随意樵采破坏。