贺兰山低山区不同海拔蒙古扁桃繁殖策略

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangjie871202
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贺兰山是我国北方的生物多样性中心和候鸟迁徙的重要生态廊道,这里孕育许多特有动植物资源,是西北地区重要的生态安全屏障。作为国家二级濒危保护植物,蒙古扁桃在贺兰山分布广泛,对其繁殖策略的研究对生物多样性保护有着重要意义。本文以贺兰山低山区1600m-1900m海拔的蒙古扁桃作为研究对象,通过室内试验与野外实验相结合的方法,分析不同海拔高度蒙古扁桃在表型性状、营养元素分配、能量分配的权衡,及其对土壤理化性质的适应,探讨其生长特性和繁殖规律,为贺兰山国家级自然保护区生态系统稳定性的维持提供理论依据,同时也对宁夏建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区具有一定助益。研究结果如下:1.海拔对蒙古扁桃繁殖器官的表型性状、营养元素分配以及能量分配均有着显著影响。随海拔升高花数量、果实重量与海拔极显著负相关(P<0.01),花重量、果皮厚度与海拔呈显著正相关(P<0.05),随着海拔升高花数量和果实重量减少而花重量果皮厚度增加。花全碳、全磷含量与海拔呈极显著负相关(P<0.01),C:P与N:P与海拔呈极显著正相关(P<0.01)。海拔与发育阶段共同影响着果实营养元素分配,展叶期果实全磷含量与海拔极显著正相关(P<0.01),C:P、N:P与海拔极显著负相关(P<0.01),展叶期果生长速率较快。同时随果实发育成熟,全碳含量、全磷含量显著增加,全碳、全氮含量在不同时期变异系数较小,全磷含量变异系数较大。在不同发育阶段N:P均大于16,磷元素为繁殖器官的限制性元素。海拔变化对花的热值无显著影响(P>0.05)。果的热值在展叶期随海拔升高而减小,在果熟期1800 m处显著小于其余海拔。2.海拔与发育阶段共同影响着蒙古扁桃营养器官生长。不同时期海拔对小枝长度均无显著影响,花期小枝直径、重量、总重量3个指标与海拔极显著负相关(P<0.01),展叶期先下降后上升,果熟期与海拔显著正相关;总体上在展叶期与果熟期叶的表型性状随海拔升高减小,其中展叶期叶重、叶面积、叶总重与海拔极显著负相关(P<0.01)。营养元素分配表现为花期小枝磷含量与海拔极显著正相关(P<0.01),C:N与海拔极显著负相关(P<0.01),海拔升高小枝氮利用率较快,展叶期与果熟期氮含量与海拔极显著负相关,C:N与海拔显著正相关,同时展叶期叶氮磷含量以及果熟期枝碳磷含量均与海拔呈显著负相关,且C:P、C:N与呈海拔极显著正相关,表明海拔升高后营养器官生长速率减缓,更倾向于防御策略。在不同发育阶段磷元素同样为营养器官的限制性元素。能量分配表现为在展叶期叶热值随海拔升高而减小,果熟期1600m海拔与其余海拔存在极显著差异(P<0.01),在不同发育阶段均表现为低海拔大于高海拔。花期小枝热值随海拔升高显著降低(P<0.01),而在展叶期与果熟期均无显著差异(P>0.05)。3.在资源权衡方面,生物量投资高海拔更倾向于繁殖器官,营养元素分配在不同发育阶段碳投资更倾向于小枝,氮分配更倾向于叶,磷含量随海拔升高由对枝投资逐渐转变为果。具体表现为随物候期推移在不同发育阶段叶重量与果重量显著正相关,果熟期枝重量与果重量极显著负相关,枝与叶重量显著正相关,同时异速分析表明,随海拔升高小枝与花权衡中花生物量增加,相对于叶高海拔果生物量增加,果熟期高海拔更倾向于叶少而重策略。营养元素权衡表现为花期全碳含量小枝>花,全氮含量与全磷含量均为花>小枝;展叶期小枝、叶、果全碳含量在不同海拔具有显著差异,在不同海拔小枝全碳含量均最高,果与叶在不同海拔差异性较小;果熟期全碳含量随海拔升高资源分配逐渐从枝转变为果;展叶期与果熟期全氮含量在不同海拔均表现为叶>果>枝。展叶期在不同海拔小枝全磷含量均为最小值,总体表现为叶、果>小枝。果熟期随海拔升高果全磷含量明显增加,小枝全磷含量逐渐减少。花期花与小枝热值在海拔1600 m处小枝>花,1900 m处花>小枝,其余海拔无显著差异;展叶期叶热值在不同海拔均为最小值,果热值在海拔1600 m、1700 m显著高于叶与枝的热值(P<0.05),在海拔1800 m与1900 m处均为枝>果>叶;果熟期在不同海拔果热值均为最大值,总体表现为果>枝>叶。4.不同海拔土壤理化性质具有显著差异,其中土壤有机质随海拔升高先减后增,全碳含量低海拔显著大于高海拔,全氮含量先降低后升高在海拔1700 m处为最小值,土壤碳氮比总体表现为低海拔大于高海拔且在1700 m处为最大值,土壤速效磷含量表现为随海拔升高显著降低(P<0.05),土壤碱解氮总体表现为高海拔大于低海拔,pH随海拔升高先降低后升高,土壤含水率随海拔升高显著增加(P<0.05)。在不同发育阶段土壤理化因子对蒙古扁桃不同器官影响具有差异性,土壤速效磷、土壤有机质、土壤全氮、土壤pH、土壤含水量对蒙古扁桃不同器官生长均有显著影响,土壤有机质和速效磷是影响蒙古扁桃繁殖器官生长的主要土壤因子,而土壤有机质、速效磷含量、全氮含量、土壤含水量对营养器官生长影响显著。
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