12050.寧夏中部干旱區(qū)野生甘草自然更新途徑研究

1、“本研究受國家科技支撐計劃課題甘草規(guī)范化種植基地優(yōu)化升級及系列產(chǎn)品綜合開發(fā)研究”(2011BAl05801)一自治區(qū)科技支撐計劃課題“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)為研究對象，通過開展野生甘草群落植冠種子庫、土壤種子庫組成；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及土壤種子庫分布特征，闡明了甘草種子萌發(fā)的脅迫條件及幼苗生長的生理生態(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野生甘草的有效保護和

3、永續(xù)利用提供理論依據(jù)，同時也對恢復(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。光照對甘草種子萌發(fā)有一定的促進作用，硫酸預(yù)處理能降低其對光的依賴性。水分脅迫下未經(jīng)處理的甘草種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、萌發(fā)指數(shù)及活力指數(shù)均下降，萌發(fā)進程減慢，而打破種皮限制后。適當干旱脅迫(5％到20％的PEG)能夠提高活力指數(shù)。3、隨干旱脅迫時間延長和脅迫程度加劇，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。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。表明甘草幼苗在干旱脅迫下生長受到一定限制，但能夠通過調(diào)整自身生長和生理調(diào)節(jié)物質(zhì)等減輕干旱傷害。甘草幼苗對干旱脅迫可耐受的范圍在PEG濃度15％(水勢為o40MPa)以下。4、水分脅迫不僅能改變甘草葉片全天中不同時間的凈光合速率，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行多次轉(zhuǎn)換。在5％一10％PEG脅迫下，甘草能通過凈光合速率的較大幅度降低以增加其水分利用來適應(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)實量較多的是由三級側(cè)根萌芽產(chǎn)生的植株(占

7、2944％)，其垂直地下莖的長度在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率高是其進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，對水分脅迫反應(yīng)敏感，光照對其萌發(fā)有一定的促進作用；野生甘草具有較強的耐早能力，中等程度的水分脅迫下可通過調(diào)整內(nèi)部生理調(diào)節(jié)物質(zhì)促進甘草根部的生長以吸收水分；強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