沙生植物的两种适应机制--植冠种子库和粘液繁殖体

具有植冠种子库和粘液繁殖体是沙生植物的两个主要特征，然而人们对于其沙生适应意义还知之甚少。本论文以半干旱草原区科尔沁沙地的沙生植物沙蓬（Agriophyllum squarrosum）、乌丹蒿（Artemisia wudanica）、差巴嘎蒿（A.halodendron）等为研究对象，采用实验室分析、模拟试验、野外调查等方法，系统研究了植冠种子库在个体和景观尺度对种子库时空格局的影响、植冠种子库对种子萌发和幼苗出土的调节作用、粘液繁殖体的粘液促进种子抗远距离传播能力及对种子萌发和幼苗生长的作用，探讨了两种机制对沙生植物种群繁衍的意义。 典型沙生植物的植冠种子库使种子的脱落延迟到风季结束雨季来临时期，而且此时种子仍具有活力。通过吸湿开裂传播种子是以乌丹蒿为代表的多年生植物植冠种子库传播种子的主要方式之一。沙生植物植冠储藏种子的脱落因所处部位和方向而存在差异，处于植株内层和处于下风向的种子更不易脱落。植冠种子库在个体、景观尺度上调节种子库的时空格局，使沙生植物的种子供应表现持续性。同非埋藏植冠种子库相比，埋藏植冠种子库更有利于调节沙生植物种子萌发和幼苗生成的时间，对形成持久种子库的贡献更大。 对于生长在沙丘不同生境的具有粘液繁殖体的不同植物，随着沙丘流动性的增强，植物的粘液繁殖体增大，其繁殖体粘液物质增多，繁殖体吸水能力、萌发率、粘沙量增强，因此，沙生植物能通过粘液繁殖体适应干旱少雨、风蚀沙埋强烈的流沙环境并保证繁殖体滞留在距母株很近的优越生境。 总之，1年生沙生植物沙蓬通过植冠种子库保证母株周围种子的持续供应和幼苗集群形成；多年生沙生植物乌丹蒿同时通过植冠种子库和粘液繁殖体保证母株周围种子的持续供应和幼苗集群形成。植冠种子库和粘液繁殖体通过调节繁殖体传播、种子库时空格局、种子萌发和幼苗出土减缓季节性干旱、风蚀沙埋对种子供应和幼苗生成造成的威胁，提高沙生植物补员和定居的成功率。 本研究丰富了植物沙生适应性理论，对恢复沙丘植被和保护沙丘植物多样性具有重要的理论和实践意义。