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为了阐明栓皮栎种群实生苗定居生态学过程及其耐旱特性,本研究以陕西不同分布区域(黄土高原、秦岭北坡、秦岭南坡)、不同生境(坡向)的栓皮栎种群为研究对象,通过野外固定样地观测与室内控制试验,幵展种群及生理生态调查、测定,研究了栓皮栎种群从结实、种子扩散、幼苗定居的过程;以及栓皮栎实生苗对干旱环境的适应机制,分析了栓皮栎种子萌发与幼苗定居适宜的土壤水分条件,为栓皮栎次生林恢复或人工丰产林栽培提供了依据。研究结论如下:1、黄土高原、秦岭北坡、秦岭南坡栓皮栎个体结实数量、种子形态、质量(千粒重和生活力)均为阳坡大于阴坡;结实数量、种子形态和质量均为秦岭南坡〉秦岭北坡>黄土高原。栓皮栎坚果主要分布于树冠上层和树冠阳面。对林内17个环境因子多元回归分析表明:影响其结实、种子形态与质量的重要因子为母树冠幅面积、冠幅体积、以及林内的温度、光照条件、土壤速效氮和速效钾含量;其中林内温度、光照条件作用最大。2、不同分布区栓皮栎种子雨观测表明:黄土高原种子雨降落开始时间最晚,结束最早,持续时间约76天,其中高峰期约14天;而秦岭南坡种子雨开始最早,结束最晚,持续时间最长91天,高峰期长达33天。同一分布区,阳坡落种早于阴坡,而阴坡落种高峰期较集中。种子雨和种子库总密度均为秦岭南坡〉秦岭北坡〉黄土高原,且阳坡大于阴坡。种子雨降落均以成熟种子为主,主要集中在高峰期降落,成熟饱满种子比例最高为黄土高原阴坡(56.60%);败育、虫蛀和被动物哨食种子主要集中在种子雨起始期和末期,虫蛀和被啃食种子比例以秦岭南坡最高;败育种子比例以秦岭北坡的阴坡最高,达到33.34%。各分布区种子库数量组成随时间发展呈动态变化,阳坡成熟种子消失速度快于阴坡,动物取食和霉烂是导致栓皮栎土壤种子库种子减少的主要因素。3、三个分布区固定样地检测表明:实生苗随年龄增长密度下降;黄土高原实生苗通过降低茎叶生长,增加根系的生长适应不良生境;秦岭北坡实生苗随着年龄的增长,适应能力增强,逐渐将更多干物质累积在茎叶器官;秦岭南坡阳坡实生苗生长发育最好,主要通过提高叶面积指数,提高光竞争能力,促进其生长。通径分析表明,改善光照条件、土壤含水率、土壤速效氮的含量和枯落物层厚度,同时降低灌木层盖度和林分密度有利于栓皮栎林实生苗定居。4、PEG模拟干旱胁迫试验表明:干旱胁迫使栓皮栎种子萌发时间延缓,萌发活力指数(VI)下降;但轻度胁迫(-O.lMPa)使种子的萌发率(GP)和日平均萌发速度均提高9.81%,萌发势(GRI)提高4.58%,并促进种子胚根增长;在中、重度胁迫(-0.3?-1.5MPa)下,抑制种子萌发,且胚根和胚芽生长缓慢。种苗通过提高根芽比(R/P)适应环境水势的降低(-0.1~-1.2MPa),但重度胁迫(-1.5MPa)下,种子不能产生胚芽。随胁迫强度的增加,种子群体萌动、萌发和出苗达50%概率时间延长,各阶段环境临界水势依次为:-0.12MPa、-0.08MPa和-0.06MPa,说明种子出苗过程对环境水分胁迫较为敏感,耐旱能力最弱。当水势低于-0.6MPa时,种子的渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)积累降低、抗氧化保护酶(SOD、POD、CAT、APX)活性和抗氧化剂(ASA)含量显著下降,导致MDA大量积累,抑制种子萌发。5、长期干旱胁迫导致栓皮栎幼苗株高、基茎、健康叶片数量、叶面积和干物质累积减少;轻度干旱可增加幼苗不同直径等级根系数量、长度、表面积、体积。尽管栓皮栎幼苗通过增加叶面积比和比叶面积抵御干旱环境,但其作用效果并不显著;当胁迫程度超过中度时,幼苗长期水分利用效率下降。此外,栓皮栎幼苗可通过在叶片、小直径细根(0<D≤0.5mm)和大直径细根(0.5<D≤2mm)大量积累渗透调节物质、迅速降低渗透势、启动抗氧化保护系统抵御长期轻度干旱胁迫。而中度胁迫下,叶片和细根部分抗氧化保护酶活性和抗氧化剂含量均已发生下降,导致幼苗耐旱能力下降且生长缓慢。重度胁迫导致幼苗各器官可溶性蛋白含量、CAT、POD和APX的活性,以及ASA含量均迅速降低,而MDA含量迅速增加,细根活力下降,幼苗生长停滞。6、在轻度和中度胁迫下,幼苗叶片相对含水率(RWC)均保持在60%以上,在重度胁迫下,叶片RWC仅为42%,暗示叶片吸水保水能力下降。幼苗通过大幅度的降低饱和渗透势(Ψ100s)和初始质壁分离渗透势(Ψ0s),保持更多的非渗透水含量(RWCa)和更低的组织细胞弹性模量()适应轻度胁迫。然而在长期重度胁迫导致Ψ100s和Ψ0s升高,渗透调节作用受阻。栓皮栎幼苗日光合进程呈双峰型曲线,两次高峰分别出现在10:00~11:00和15:00~16:00之间;在中午13:00发生“午休”现象。干旱胁迫导致净光合速率(Pn)降低,其原因包括气孔因素和非气孔因素。轻度胁迫可以提高叶片瞬时水分利用效率;而重度导致其显著降低。干旱胁迫会引发叶片的光合色素含量降低,但Chla/Chlb和Car/Chla+b为升高趋势。7、栓皮栎次生林中应加强实生苗保护,使其顺利渡过不良环境;未来栓皮栎资源培育中,丰产林培育应该在种子雨高峰期时采种;培育丰产林地点应该选择在秦岭林区;在对次生林改造与丰产林培育中,应及时抚育间伐,控制林分郁闭度,保证林地充足的光照,土壤水分维持在21.1±0.6%~14.6±1.2%之间,促进种子萌发及实生苗生长发育。