种子扩散是植物的孳乳体远离母株扩散出去的经过, 是植物紧要的运动机造, 是植物生涯史紧张的构成个人。荒原植物的种子扩散计谋是生涯史中紧张的闭键, 也是其对苛厉的情况要求的一种符合。种子扩散受天然选拔的影响热烈, 表界情况(风向、降水和前言动物等)和植物的自己特色是影响种子扩散的紧要要素, 测定种子扩散参数比植物生涯史中其他大大都参数更繁难。差别物种及统一物种的差别种群种子扩散的年华动态和空间式样也许存正在不同, 这对种子萌发和幼苗修成的机会及种群的分散拥有深远的影响, 是物种或种群对其生境恒久符合的结果, 比如成长正在古尔班通古特戈壁的70种植物的种子共有5种差其余扩散方法, 霸王成长的地形要求、临近的植物以及风向等影响该物各式子扩散时空特性
裸果木(Gymnocarpos przewalskii), 属于石竹科(Caryophyllaceae)裸果木属(Gymnocarpos)亚灌木, 少见种, 亚洲中部荒原区鲜有第三纪孑遗物种, 属古地中海旱生植物区系因素, 其活命和演化生长经过对探求古地中海天气转移和旱生植物演化经过极为紧张[17]。近年来, 因为裸果木植物种群遭羊群啃食、牧民樵采、分散区内天然情况不时恶化及结籽率较低等影响, 数目明白删除, 分散限造不时缩幼以及破裂化。植物种子从母株劈头扩散, 不妨升高种子存活的几率, 使其达到适宜萌发和成长的微生境, 帮帮种群开采再生境[18-19], 对保卫物种活命及生物多样性至闭紧张。目前, 对裸果木的探求紧要纠集正在种群组织[20-21]、繁育体系[22]、着花物候[23]和种子萌发[24]等方面, 相闭种子扩散时空特色的探求尚未见报道。
本文通过布设种子征采器等举措, 对裸果木哈密种群种子扩散的时空动态举行相联定点观测, 方针是懂得其种子正在非常情况下的扩散特色及对情况的符合性, 为进一步把握该物种生涯史特性及种群动态供给表面原料。
裸果木为多年生亚灌木, 株高约13—80 cm, 东西冠幅约10—124 cm, 南北冠幅约9—125 cm, 植物无明白主茎, 茎弯曲且多分枝, 节膨大。裸果木3月底至4月初长嫩叶, 4月下旬到5月上旬进入初花期, 聚伞花序腋生, 花幼, 不明显, 每个花序约有单花5—15朵不等, 具宽卵形的白色膜质苞片, 苞片易碎、易零落, 花萼宿存且下部连结, 萼片呈倒披针形, 数目为5, 萼片长度约2.30 mm。果期6月, 瘦果包于宿存萼内, 天然结实率低, 种子幼, 长圆形, 表皮滑润, 呈褐色。
2015年和2016年每年的5月下旬, 挑选所处地形要求(海拔、坡度和坡向)和植株巨细(株高和冠幅)根本相同, 且20 m限造内无其他株丛分散的3株孤单的裸果木植株为观看对象, 布设种子征采器。征采器由半径0.075 m的白色圆形PVC管和孔径1×10-3m的尼龙网构成。的确布设举措如下:以裸果木株丛基部为开始点, 用罗盘确定偏向, 分辨沿东、南、西、北、东南、东北、西南果木、西北8个偏向的延长线布设征采器, 每个偏向均以0.1 m为间隔布设征采器, 前期野表观看涌现, 裸果木种子多正在植株界限扩散, 故结尾一个征采器到母株的隔断是3 m, 各偏向均有13个征采器, 3株植株统共布设种子征采器312个。裸果木种子扩散的年华和空间转移动态观测的确举措见2.1.1和2.1.2。
正在裸果木结及时代劈头观看种子扩散情形, 征采器内第1粒种子涌现的年华记为种子扩散劈头年华, 每5 d观看统计一次一共征采器内裸果木种子数目, 并将征采器内的种子移出, 直至相联15 d征采器内均不再有种子涌现, 视为其种群种子竣工扩散经过果木。同时, 征采观测时代逐日的温度、降水量及风速, 数据均来自中国天气数据网(。将征采器里的种子数目换算为种子扩散密度(1 m2单元面积扩散的种子数目), 种子扩散密度=征采器内种子数目/征采器面积, 粒/m2;征采器面积=π×0.0752, m2。
为考虑风向对裸果木种子扩散的影响, 顺次对东、南果木、西、北、东南、东北、西南和西北8个差别偏向种子征采器内的种子数目举行观看和统计, 每个偏向的种子扩散数是各偏向13个征采器中种子数总和。同时, 为懂得裸果木的种子扩散数目与其距母株扩散隔断之间干系, 顺次对各差别偏向距母株0、0.25、0.50、0.75、1、1.25、1.50、1.75、2、2.25、2.50、2.75 m和3 m征采器内的种子数目举行观看统计。种子扩散数目均换算成种子扩散密度, 举措同2.1.1, 种种子正在差别隔断的扩散百分比=各偏向上某隔断限造内种子扩散数/某偏向种子扩散总数×100%。
所少见据正在Microsoft Excel 2007中举行摒挡, 采用SPSS 20.0对数据举行解析, 所少见据最先用K-S检修数据分散类型, 所少见据均呈正态分散。随后, 采用单要素方差解析(One-way ANOVA)斗劲差别时代种子扩散密度、差别偏向种子扩散密度江南APP、差别扩散隔断种子扩散密度以及差别年份种子扩散密度的不同;最幼明显不同法(LSD)检修其不同性是否抵达明显秤谌(P≤0.05), 用Spearman双侧闭联性解析探求差别偏向种子扩散密度与扩散隔断的干系(P≤0.01)。采用Origin Pro 8.5举行画图。统计结果均以均匀值±程序差(mean±SD)表现。
裸果木哈密种群种子于每年5月底成熟, 随后劈头扩散, 由图 2可知, 2015年和2016年种子劈头扩散年华分辨是6月6日和6月11日, 2015年种子劈头扩散的年华略早于2016年, 2015年6月21日种子扩散进入顶峰期, 比2016年提前5 d, 种子扩散密度抵达峰值后渐渐删除, 两年的种子扩散趋向均呈单峰弧线, 扩散一连年华分辨约50 d(6月6日—7月21日)和45 d(6月11日—7月21日);2015年和2016年种子均匀扩散密度分辨为(396.32±82.03)粒/m2和(236.53±49.84)粒/m2, 二者间不存正在明显不同(F=2.7,P>0.05);2015年和2016年种子纠集扩散期分辨是6月21日—7月1日和6月26日—7月6日;扩散数目分辨占扩散总量的68.57%和69.15%, 这注脚固然差别年份的种子扩散历程肖似, 差别年份种子纠集扩散期的扩散密度分辨与当年其他时代种子扩散密度存正在明显不同(2015:F=143.06,P<0.05;2016:F=98.523,P<0.05)。同时, 从图 2可知, 2015年、2016年观测时代均匀温度限造约19—33℃, 均匀风速限造约0—3.6 m/s, 均匀温度和均匀风速颠簸不大, 降水量均呈“双峰弧线 mm和10.5 mm, 2016年峰值分辨是6月26日和7月11日, 降水量为6.4 mm和18.3 mm, 降水量的第一个顶峰期与种子扩散顶峰期相吻合。
可知, 2015年、2016年种子正在正北、西北、东北和正西偏向统共扩散正在距母株0.25 m限造内, 正南偏向种子扩散最远, 扩散隔断分辨为2 m和1.50 m;正在距母株1 m限造内, 正南、东南、西南和正东偏向的种子扩散数目均占该偏向上总扩散数方针85%以上;2015年、2016年每年差别偏向种子扩散隔断存正在极明显不同(2015:F=4.88,P<0.01;2016:F=4.16,P<0.01), 各偏向种子扩散密度和扩散隔断呈极明显非线性负闭联。
7,11]。正在本探求中, 固然差别年份裸果木种子扩散顶峰期略有差别, 可是两年的种子扩散历程与大个人荒原植物比如额济纳胡杨(Populus euphratica)[25]、古尔班通古特戈壁边际羽毛针禾(Stipagrostis pennata)[13]和浑善达克沙地沙地榆(Ulmus pumilaL.var.sabulosa)[26]等肖似, 需求始末开始期、顶峰期和消退期三个阶段, 扩散趋向呈单峰弧线, 也有少许荒原植株的种子扩散趋向也呈单峰弧线, 可是其种子正在扩散初期就抵达最大扩散量, 随后种子扩散密度不时删除, 直至趋于平稳, 比如吕朝燕等[27]探求涌现, 准噶尔盆地东南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)种子扩散固然历时约90 d, 但其种子正在刚劈头扩散时, 就一经抵达了最大扩散量。裸果木拥有纠集多量着花的着花形式, 着花历程呈单峰弧线], 差别年份其种子扩散经过均与着花历程肖似, 也暴露出纠集多量扩散的形式, 少许学者以为植物的着花物候往往与结实物候及种子的扩散历程相闭系[28-29], 这可能注释裸果木的着花历程与种子扩散趋向肖似, 而差别年份裸果木种子扩散扩散顶峰期略有差别, 也许是与当年气温、降水及光照等天气因子的不同相闭。正在裸果木种子扩散顶峰期, 观测区均有一次多量降水, Liu等[14]对70种荒原植物扩散特色探求的结果剖明, 幼种子比大种子越发容易被雨水冲刷, 咱们以为裸果木种子成熟时代, 一次突发的降水有利于其种子纠集扩散, 这种正在短年华内多量扩散的计谋可能删除蚂蚁、蜥蜴等摄食动物对该物各式子摄取的数目, 从而升高种子正在苛厉情况要求下的留存几率[30]。杨赵平等[24]对裸果木种子萌发的探求剖明, 裸果木种子不歇眠, 差别变温要求下的均匀萌发年华不到2 d, 30/35℃萌发率为95%, 这剖明种子适宜正在夏日萌发且拥有急迅萌发的萌发计谋。普通而言, 追随降水举行种子扩散的物种, 其种子往往黑白歇眠的, 假若有足够的泥土湿度, 种子会急迅抽芽[31]。观测地方7月温度最高, 6月和7月降水量最大, 且与该地域10年(2007年—2016年)的温度和降水量颠簸不大, 7月份大个人裸果木种子一经竣工了其扩散经过, 此时, 观测区降水经常且温度适宜, 满意该物各式子萌发的要求, 可能确保扩散的种子收拢机缘正在适应的要求下萌发, 这正在必定水准上升高了种子萌发的几率, 有利于其告竣种群的更新, 同时, 降水所造成的地表径流有帮于种子举行二次扩散。通过野表观看涌现, 2015年和2016年, 雨后正在裸果木植株下均有少量的幼苗, 咱们以为该物种正在多量降水前竣工种子扩散, 是对其生境恒久符合的结果。探求区大作朔风和西朔风, 是以正南和东南偏向为顺风偏向, 正北和西北偏向为逆风偏向, 差别年份裸果木种子均鳞集扩散正在顺风的正南和东南偏向, 且扩散隔断远, 逆风的正北和西北偏向种子扩散密度幼, 且扩散隔断较近。Heydel等[32
提出, 风的偏向和强度的转移会影响种子正在年华和空间上的扩散形式, 这可能注释差别年份裸果木差别偏向扩散密度及差别偏向上种子扩散隔断的不同, 是以, 风是其种子扩散的闭节前言之一。正在微生境标准上, 少许植物的种子扩散与幼苗库拥有相同性[33], 闭于裸果木种子扩散和实生苗假寓方面的题目尚有待进一步的探求。正在本探求中, 固然2015年和2016年各偏向裸果木种子扩散隔断差别, 但其种子均纠集扩散正在植物冠幅内, 跟着距母株隔断的增进, 种子扩散密度删除, 扩散密度与扩散隔断呈极明显的负闭联干系(P<0.01), 这种以母株为核心的扩散式样与阔叶红松(Pinus koraiensis)、梭梭以及差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)等植物的扩散式样肖似[12,27,34]。植物种子扩散的空间平日黑白常有限的, 扩散隔断取决于植物特色以及情况要求, 而且正在年华和空间上转移很大[6]。裸果木没有明白的主茎, 枝条繁多且极为鳞集, 对植株内部的风力起到了必定水准的衰弱效用, 从而导致种子纠集扩散正在母株相近并暴露植株成簇成长的景象。有学者以为, 少许种子质地幼且拥有扩散组织(冠毛、果翅、苞片等)的植物果实正在成熟后不妨扩散到更远地方, 从而扩充物种的分散限造[35], 裸果木种子质地幼且拥有四棱形的宿存萼和膜质苞片, 即使咱们观看到裸果木种子扩散隔断较短, 但其一次扩散的种子很有也许会正在风力的效用下举行二次扩散攻下较远的地区江南APP。江南APP荒原孑遗植物裸果木种子时空扩散特质