关键词：
土壤粗化
金色狗尾草
虎尾草
生长特征
繁殖特征
繁殖对策
科尔沁沙地
摘要：
作为重要的生态屏障和畜牧业生产基地,草地在人类不合理利用和气候变化共同作用下出现了明显的退化现象。退化程度加剧的草地土壤特征主要表现为细颗粒组分部分减少,土壤出现粗化现象。土壤粗化会使植物的生长繁殖发生变化,这是环境与植物共同作用的结果,既反映了环境对植物的影响程度,也反映了植物个体对环境恶化的适应能力。本研究通过对科尔沁沙地土壤的粗化处理(粗化指数分别为1、2.2、5.6、13.2和22.4),以广泛分布于科尔沁地区的金色狗尾草(Setaria glauca(L.)Beauv.)和虎尾草(Chloris virgata)为研究对象,研究它们在不同粗化程度环境下的生长繁殖方面的形态特征及资源分配等方面的变化,以揭示金色狗尾草和虎尾草在不同粗化程度土壤下的生长变化规律及繁殖对策,为科尔沁草地的动态监测及管理提供一定的科学依据。结果表明:(1)不同粗化程度土壤下,金色狗尾草和虎尾草的株高、根长、地上和地下生物量均存在显著差异,均与土壤粗化指数呈负相关,随粗化程度增加而降低的,表明章古台地区土壤粗化使得两种植物采取个体生长特征出现明显变小趋势以降低生存风险,也是两种植物对土壤粗化环境生态适应的体现。(2)金色狗尾草和虎尾草生物量积累均以地上部分为主。不同粗化程度土壤下二者根冠比有显著差异,随粗化指数增加而增大。说明在土壤环境恶化的情况下,相较于地上部分两种植物的地下部分生长及生物量的积累更快更多,以便从恶化的土壤中获取更多的资源,蕴含着其在不利条件下自身在适当范围内调节资源分配的生长策略。(3)不同粗化程度土壤下金色狗尾草和虎尾草的地上、地下生物量有着相似的定量关系,均符合幂函数异速生长模型,模型指数随粗化指数的差异未表现出有规律的变化趋势。(4)金色狗尾草和虎尾草的穗长和穗部生物量在不同粗化程度程度土壤下存在显著差异,与土壤粗化指数呈显著负相关,随着粗化程度增加而降低。这种差异是两种植物自身与环境间相互作用的结果。(5)金色狗尾草和虎尾草繁殖分配在不同粗化程度程度土壤下存在显著差异,随土壤粗化程度增加而增大。说明土壤粗化程度较低时金色狗尾草和虎尾草通过在一定范围内调解繁殖分配,适当提高繁殖器官的资源分配以适应变化的环境。(6)不同程度土壤粗化下金色狗尾草和虎尾草的个体大小与繁殖投入(穗部生物量)与间呈正相关,而与繁殖分配间并未呈现出规律的相关模式。表明它们对繁殖构件的资源投入对个体大小的依赖程度较高,而繁殖分配则无明显的依赖性,在土壤粗化下未表现出受限于个体大小的显著影响。(7)不同程度粗化土壤下金色狗尾草和虎尾草的繁殖分配随繁殖投入(穗部生物量)的升高而增加。且金色狗尾草的繁殖分配在土壤粗化程度较低的地区随着繁殖投入的增大而增加的幅度大于土壤粗化程度较高的地区。而虎尾草则无类似变化趋势。(8)金色狗尾草和虎尾草的分枝数、侧分枝数、叶片数和穗数在不同粗化程度土壤下均无显著差异。这既可能是因为多种环境因子间的交互作用及植物群落耦合造成的干扰,也可能是土壤粗化程度不是影响这些指标的主导因子。(9)同科不同属的两种植物在土壤粗化环境下的生长繁殖特征和繁殖对策的变化趋势基本相似,但变化程度上存在一定差异。
