关键词：
盐沼湿地
营养生长
繁殖对策
繁殖分配
种子萌发
摘要：
繁殖是植物生活史的重要阶段。植物在不同环境条件下,通过调整资源分配模式以及生活史对策来提高自身适合度,完成种群的更新。另一方面,种内、种间相互作用对植物的营养生长和繁殖对策也有着重要的影响,然而,我们对盐沼植物繁殖对策沿环境梯度的变异仍缺乏系统的了解。本研究通过野外调查、盆栽实验、室内受控实验等方法,揭示了高程、盐度等环境因子及种内、种间相互作用对崇明东滩优势盐沼植物繁殖分配及萌发潜力的影响,初步阐明了盐沼湿地植物群落种群更新及群落构建的机制。主要研究结果如下:1、高程对芦苇(Phragmites australis)的营养生长和繁殖具有显著影响。芦苇地上生物量、地下生物量、总生物量、种子生物量、有性繁殖分配及根状茎生物量均在中潮带达到最大值,而无性繁殖分配在中潮带最低。芦苇的有性繁殖分配与总生物量呈正相关,与无性繁殖分配呈负相关。这表明在不同的生境中,芦苇会在有性繁殖与无性繁殖之间进行权衡,从而采取最有利于种群繁衍的模式对有限的资源进行分配。不同高程芦苇种群生产的种子在盐水和淡水中的萌发潜力不同。低潮带生产的芦苇种子在盐水中的萌发率更高,这可能与母体效应有关。此外,不同潮带芦苇种子的萌发速度均受到1%盐水处理的抑制。2、1%盐水能够显著抑制芦苇和海三棱藨草(Scirpus mariqueter)的营养生长和繁殖,但对互花米草(Spartina alterniflora)的营养生长则起到促进作用。更强的耐盐能力有助于互花米草与土著物种的竞争,也为其沿中国海岸带的快速扩张提供了基础。除了环境因子之外,高密度处理对互花米草及海三棱藨草的营养生长和繁殖均有一定的促进作用,但对芦苇的营养生长和繁殖则具有抑制作用。这可能是由于芦苇个体较大,单株的资源需求更大,种内竞争较为强烈,而互花米草和海三棱藨草单株需要的资源量较少,种内促进作用占据主导地位。3、互花米草、海三棱藨草、芦苇、碱蓬(Suaeda glauca)、碱菀(Tripolium vulgare)种子对贮存及萌发环境的响应有较大区别。野外贮存能够显著提升互花米草和碱蓬种子的萌发率,却显著降低了碱菀种子的萌发率。冰箱贮存能够显著提升芦苇、碱蓬种子的萌发率,但显著降低了海三棱藨草种子的萌发率。野外贮存能够缩短互花米草、海三棱藨草、碱蓬种子的萌发时间。冰箱贮存能够显著延长互花米草、海三棱藨草种子的萌发时间,但显著缩短了碱蓬种子的萌发时间。种子在野外不同样点休眠对萌发率及萌发时间的影响较小,碱蓬和海三棱藨草整体上表现为随高程的增加,萌发率逐渐增加,萌发时间逐渐减少。野外萌发实验中,芦苇种子均未萌发,可能是由于埋藏深度过深导致的。其他物种的萌发均主要集中于3月。互花米草的萌发率在团结沙高潮带和大石头中潮带达到峰值。盐度和淹水是决定海三棱藨草种子萌发的主要因素,因此其种子的萌发主要集中在土壤含水量较高、盐度较低的团结沙低潮带和中潮带。碱蓬和碱菀对水淹胁迫较为敏感,其种子的萌发主要集中在团结沙高潮带。混种时,海三棱藨草种子对互花米草的萌发起到抑制作用,而芦苇种子对海三棱藨草的萌发也起到抑制作用。互花米草种子对海三棱藨草萌发的影响以及芦苇种子对互花米草萌发的影响在不同样点间存在差异。崇明东滩优势盐沼植物的有性繁殖与无性繁殖分配间存在权衡,且有性繁殖的个体大小阈值高于无性繁殖。休眠及萌发阶段环境条件对盐沼植物种子萌发的影响存在差异,而种间相互作用也会影响萌发过程。因此,我们建议采用低温湿藏的海三棱藨草种子作为其种群恢复的原材料,在提高其自身存活率的同时抑制互花米草种子的萌发,而芦苇则适宜通过移栽无性系分株的方式进行种群恢复。上述针对性较强的措施有助于提高盐沼湿地的修复效率。
