海拔对濒危植物水青树繁殖特征的影响

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本文以美姑大风顶国家级自然保护区内的濒危植物水青树(Tetracentron sinense Oliv.)作为研究对象,运用生殖生态学研究方法对不同海拔的水青树繁殖特征进行研究,以海拔梯度模拟气候变化,间接探究气候变暖对水青树种群未来自然更新的影响,以期为濒危植物水青树的保护工作提供科学有效的依据。主要研究结果如下:(1)海拔对水青树开花物候具有显著影响,水青树花期各时间节点(如现蕾、始花时间、盛花时间和花期结束时间等)随海拔升高而延迟。水青树花部特征在不同海拔之间差异显著,并与海拔梯度存在显著相关关系,海拔越高,花序越短,花朵面积越大,雌蕊柱头和雄蕊花丝越长。水青树长、短雄蕊花药与雌蕊柱头间距随海拔升高存在一种此消彼长的权衡关系。海拔对水青树花期繁殖分配影响显著,随着海拔升高水青树生殖投入不断加大,繁殖分配不断增加。(2)水青树果序长度与海拔呈负相关关系,海拔越高,果序越短。水青树单株结实率极高,中海拔水青树果序产种量显著高于其它海拔。果序各组分占比随海拔变化存在权衡关系,海拔升高果皮生物量所占比重降低,种子生物量所占比重增加,海拔升高加大了对种子生物量的投入。海拔对水青树果期繁殖分配影响显著,随海拔升高,营养投入下降,生殖投入提高,繁殖分配不断增加。果期水青树的繁殖特征受海拔影响显著。(3)水青树种子大小与海拔呈极显著负相关,海拔越高,种子越小;但水青树种子的千粒重、干重和饱满度随海拔升高先增加后降低,中海拔水青树种子生物量最高。海拔对水青树种子性状影响显著。萌发实验结果显示,随海拔升高水青树种子的萌发率和发芽势均先升高再降低,中海拔种子萌发率和发芽势最大。水青树种子萌发受海拔梯度影响显著,海拔是造成水青树种子萌发能力差异的主要原因之一,中海拔水青树种子萌发优势较大。(4)海拔对水青树幼苗初期生长时根茎的生长策略具有明显影响,海拔越低幼苗将更多能量投入到根的生长中,海拔越高幼苗则将更多的能量投入到茎的生长中。现阶段中海拔水青树幼苗的生长策略更利于水青树种群的发展。(5)采用时空替代的思路,推测随着时间推移气温升高将导致水青树的繁殖适合度下降,进而导致保护区内水青树的自然更新受阻。建议加强对水青树的就地保护,特别是对中海拔区域的水青树,这将是未来水青树应对气候变化的主力军。同时,适当地选择合适的生境通过人工播种或者扦插的方式对水青树进行迁地保护,保障水青树种群可持续的生存繁衍。
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