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题名	准噶尔无叶豆繁殖生态学研究
作者	施翔
学位类别	博士
答辩日期	2010
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	潘伯荣 ; 张道远
关键词	准噶尔无叶豆 开花物候 繁育系统 传粉生态 结实格局 土壤种子库
其他题名	The Reproductive Ecology of Eremosparton songoricum (Fabaceae)
学位专业	生态学
中文摘要	特殊生态系统下稀有物种的重要性及保育越来越受到关注。准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum (Litv.) Vass.)是仅分布在流动-半流动沙丘上的稀有物种，对维护沙丘稳定有重要作用。通过对该物种前期调查数据的分析，发现该物种的有性生殖环节存在一定障碍，其结实率、结籽率均不足16%，种子萌发率不足3%，幼苗建成率不到0.1%。本文通过对准噶尔无叶豆开花物候、繁育系统、花部综合特征和传粉生态学、结实和结籽格局、花粉和资源限制以及土壤种子库时空分布特征等方面的系统研究，分析该物种的有性生殖障碍机制，理解其在荒漠极端生境下的生殖适应对策，并参照研究结果有针对性地提出保护策略。本研究主要结论如下:1. 通过观察不同水平的开花物候变化，结合相对开花振幅和开花同步性等开花物候参数分析开花物候特征及其对沙漠生境的适应性。准噶尔无叶豆种群、个体、花序和单花花期分别历时26~29d、8~10d、5~7d和2~3d。准噶尔无叶豆不同年份个体水平的开花物候进程均呈单峰曲线，并且具有很高的开花同步指数(0.829)，此种“集中开花模式”，是抵抗沙漠生境下不可预测的自然干扰的一种生殖保障。2. 通过人工套袋授粉试验，结合柱头形态特点，分析准噶尔无叶豆的繁育系统类型以及交配方式对荒漠生境的适应性和进化意义。准噶尔无叶豆呈现混合交配系统。该种自交亲和，主动自交很少发生，生殖成功依赖传粉者。胚珠成功受精至果实完全成熟阶段存在自交衰退，柱头角质层和花粉刷结构是准噶尔无叶豆在进化过程中形成的减少自交，倾向异交的机制。3. 通过对不同地理种群的传粉特性和繁殖成功率的比较，分析准噶尔无叶豆在荒漠生境下的传粉策略。准噶尔无叶豆通过分泌花蜜、补偿次日花蜜分泌减少的花色变化、较大的花展示以及缺少传粉者情况下的花期和柱头可授期延长来共同吸引不稳定传粉环境下出现的传粉者。另外，在有限的水分的选择压力下，植株往往生成较小的花展示来减少投资，并在一定程度上改善了结实率。4. 通过观察花序间和果序内结实格局以及荚果内结籽格局，揭示准噶尔无叶豆不同时空动态的资源分配情况及其对沙漠生境的生态适应意义。准噶尔无叶豆不同大小的花序在植株中所占的比重与结实率显著正相关；果序基部至顶部的结实率成线性II 准噶尔无叶豆繁殖生态学研究负相关；子房中部胚珠败育率最低。花序间分布格局是资源有限的选择压力下提高结实率的最佳策略，果序内基部果实具有时空优势，子房内中间部位的胚珠是花粉管最先达到的位置，可能是果序内和荚果内结实、结籽格局的原因。5. 通过人工补充授粉以及人工疏花、疏果，补充无机养分的控制试验，分析花粉和资源的有效性对雌性生殖成功的影响。准噶尔无叶豆存在“花多果少”的生殖格局，人工补充异株异花花粉，剔除部分花芽、荚果以及补充肥料，均有助于提高结实率，说明缺少异株异花花粉和沙丘环境土壤资源有限是影响其结实的主要因素。6. 通过对不同微地形条件土壤种子库的野外调查，结合室内萌发试验，分析准噶尔无叶豆种子库时空分布特征及其对种子萌发的影响。准噶尔无叶豆种子库密度灌丛下>平缓处，积沙处>风蚀处，沙丘下部>底部>中部>上部。主要萌发季节4月多数种子分布在6cm以下的无效沙埋深度，不同微地形条件下风蚀作用的强度和水分条件是造成种子萌发率存在显著差异的主要原因。从繁殖生态学特征的角度考虑，建议加强准噶尔无叶豆生境的就地保护，减少人为破坏从而减缓准噶尔无叶豆种群片断化分布的趋势以提高准噶尔无叶豆的生殖成功率；在其集中开花时，应在保护种群内放养蜂类昆虫，增加传粉者数量以提高传粉效率；在人工恢复或重建准噶尔无叶豆植被以及育苗过程中，应综合考虑种子萌发对环境条件的要求，合理采取相应成套措施以提供最佳的种子萌发条件。
公开日期	2011-11-22
页码	118页
分类号	Q948.1
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.xjlas.org/handle/365004/11076]
专题	新疆生态与地理研究所_中国科学院新疆生态与地理研究所(2010年以前数据)
推荐引用方式 GB/T 7714	施翔. 准噶尔无叶豆繁殖生态学研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010.

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