干旱沙区克隆植物沙鞭根茎拓殖速率的调控要素分析

干旱沙区风沙干扰与环境胁迫并存,严重威胁沙区优势根茎型克隆植物个体生长、种群更新与拓殖以及生态系统结构与功能。阐明根茎型克隆植物拓殖速率的调控要素与机制对于揭示沙生克隆植物适应对策、指导沙区植被恢复重建具有重要意义。以乌兰布和沙漠典型根茎型克隆植物沙鞭(Psammochloa villosa)为研究对象,研究不同沙埋深度下沙鞭根茎拓殖速率以及生物(根茎生物量)与非生物因素(土壤水分、土壤养分)对其的调控机制。结果表明：1)沙鞭根茎拓殖速率随沙埋深度增加显著降低(P<0.05); 2)根茎生物量随沙埋深度增加显著降低(P<0.05),沙埋通过影响根茎生物量间接影响根茎拓殖速率;3)与土壤养分相比,拓殖速率更多受土壤水分调控,具体表现为浅层土壤水分较低条件下,根茎拓殖速率显著较高。因此,在干旱沙区沙埋深度通过对根茎型克隆植物根茎生物量和土壤环境因子的影响直接或间接调控其拓殖速率。研究结果阐明了沙埋对根茎型克隆植物根茎拓殖速率的调控机制,为干旱沙区植被恢复与重建提供理论依据。     

干旱沙区沙鞭生物量分配格局与克隆生长形态可塑性对沙埋的响应

克隆植物可通过调控其生物量分配格局与形态可塑性应对环境胁迫与干扰，在干旱沙区占据优势地位。阐明沙区克隆植物生物量分配格局与克隆生长形态可塑性对沙埋的响应对于探究沙生克隆植物应对风沙环境的适应策略具有重要意义。本文以乌兰布和沙漠典型根茎型克隆植物沙鞭(Psammochloa villosa)为研究对象，研究其生物量分配格局(地下：地上、水平：垂直)与克隆生长关键性状指标(根茎横截面积、节间长与芽库)对沙埋干扰的响应规律。结果表明，随沙埋深度增加，与地下：地上生物量分配格局无显著变化相比，沙鞭水平生物量占比显著降低(P<0.05);地下根茎横截面积随沙埋深度增加显著降低(P<0.05),而根茎节间长呈先增加后减小趋势；根茎芽随沙埋深度增加而增加，分蘖芽呈先增加后降低趋势。研究表明，沙鞭可通过调整其生物量分配格局应对沙埋胁迫，即增加垂直方向生物量。同时在深度沙埋条件下，根茎生理整合能力减弱，而增加其水平扩展能力(尤其是在中度沙埋深度)。此外，沙鞭还通过改变芽库大小与组成，作为一种适应性对策缓冲沙埋对沙区植物的干扰。