草地植被恢復(fù)中植物芽庫和空斑干擾的作用機制研究
本文關(guān)鍵詞:草地植被恢復(fù)中植物芽庫和空斑干擾的作用機制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:植物群落結(jié)構(gòu)的維持是通過植物體不斷再生,繁殖的動態(tài)過程來實現(xiàn)的,而這其中包含兩個方面:種子的更新和芽庫的更新。本研究從以上兩個方向入手,以植物的芽庫和空斑干擾種子更新和種苗建植的機制作為研究的切入點。通過野外調(diào)查,模擬試驗與室內(nèi)分析實驗結(jié)合的方法,對植物的芽庫和空斑干擾在草地植被恢復(fù)重建中的作用進(jìn)行了研究。 1.我們在羊草草地補播針茅和冰草,研究空斑干擾對種苗建植的影響機制。兩種牧草分別單播,每個單播試驗區(qū)內(nèi)設(shè)兩因素干擾實驗。因素分為1)空斑的大小(直徑為0,10cm,20cm,40cm的圓),2)空斑的類型,分為光空斑(shoot gap)和根空斑(root gap)。試驗的結(jié)果表明:1)空斑的出現(xiàn)不同程度的提高了冰草與針茅的種苗建植成功率,2)空斑面積越小,土壤含水量越高,根空斑中的土壤含水量顯著高于光空斑中的土壤含水量,3)空斑處理提升了冰草和針茅的生長表現(xiàn)(生物量,每株葉片數(shù),分蘗數(shù),)根空斑中的生長表現(xiàn)好于光空斑,4)空斑的面積越大,冰草的種苗存活率越低,針茅的種苗存活率越高,兩者都顯著高于對照中種苗存活率,5)空斑越大,冰草種苗越容易受到昆蟲采食;針茅種苗則不受影響。 2.其次,采用人為創(chuàng)建空斑的方式,在羊草草地上對土壤種子庫更新對空斑干擾的響應(yīng)機制進(jìn)行了研究探討。試驗因素分為1)空斑的大小,共設(shè)三個水平(直徑為10cm,20cm,40cm的圓),2)空斑的類型,分為光空斑(shoot gap)和根空斑(root gap),3)空斑的存在年限,共分為三種(2008年創(chuàng)建,2009年創(chuàng)建,2010年創(chuàng)建)。每個空斑處理小區(qū)設(shè)8個重復(fù),同時結(jié)合草地植被調(diào)查對結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明:1)空斑存在的時間越長,在空斑內(nèi)定居物種的數(shù)量就越多,在增長到一定程度時,物種數(shù)不在增加,2)空斑內(nèi)定居物種與草地現(xiàn)存物種有顯著地相似性,3)空斑的面積越大,空斑內(nèi)定居物種數(shù)量越多,每個物種的株數(shù)也越多,4)根空斑對于植物自然更新具有促進(jìn)作用,根空斑中的物種數(shù)要顯著多于光空斑中的定居物種數(shù),5)空斑的出現(xiàn)為草地少見種提供了更新的機會。 3.調(diào)查了兩種不同演替階段的草地群落的芽庫特征。共選取了六塊草地作為實驗小區(qū),分為兩組,每組三塊草地作為重復(fù)。一組為以叢生型禾草為主要建群種的原生草地;一組為以根莖型禾草為主要建群種的被入侵草地。試驗的結(jié)果表明:1)同一地區(qū)不同演替階段的草地群落植物芽庫密度差異并不顯著,植物芽庫的總密度與組成該群落的物種沒有必然的關(guān)系,植物芽庫的總密度不受草地利用方式的因素影響;2)長期的放牧和刈割干草可能會改變草地芽庫的組成結(jié)構(gòu),并增加草地被根莖型禾草入侵的風(fēng)險;3)叢生型禾草草地植物芽庫以根蘗芽占優(yōu)勢,根莖型禾草草地植物芽庫以根莖芽占優(yōu)勢,雜類草的芽庫密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于禾本科草。 4.在入侵草地中,研究了不同草地管理措施對無芒雀麥芽庫的影響。試驗共分為四個處理1)對照CK,2)春末火燒F,3)放火+夏末刈割FM1,4)放火+刈割兩次(夏末+秋末)FM2。每塊草地作為一個重復(fù)。試驗結(jié)果表明:1)火燒和刈割處理對無芒雀麥的芽庫在短期內(nèi)有顯著地抑制作用,每株植物的總芽數(shù)和植株產(chǎn)生的根莖枝及地上生殖枝的數(shù)量會降低,2)無芒雀麥芽庫具有一定的耐受性,芽庫與植株地上部分動態(tài)轉(zhuǎn)變,芽庫是其種群恢復(fù)的潛在生產(chǎn)力,3)火燒和刈割處理改變了芽的活性-休眠機制,植物體產(chǎn)生更多的活性芽和提高活性芽的比例來提高自身的繁殖力,從而重新恢復(fù)地上部分密度,4)火燒和刈割處理增加了地上部分的種苗密度 本研究證明:植物芽庫對于維持草地現(xiàn)有群落結(jié)構(gòu)非常重要,植物依靠對芽活性-休眠機制的調(diào)控,完成植物體自身的更新和受干擾后的恢復(fù)?瞻叩母蓴_為草地物種更新創(chuàng)造了合適的生境,不同的物種對空斑干擾的響應(yīng)策略不同。
【關(guān)鍵詞】:植物芽庫 芽活性 空斑大小 光空斑 根空斑 空斑拓殖 種苗建植 補播 無芒雀麥 針茅 冰草
【學(xué)位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:Q948
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- ~.寫詞表11-12
- 第一章 文獻(xiàn)綜述12-19
- 1.1 研究背景與意義12-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
- 1.2.1 植物芽庫的研究進(jìn)展13-15
- 1.2.2 空斑的研究進(jìn)展15-19
- 1.2.2.1 空斑的定義,分類及成因15-17
- 1.2.2.2 空斑干擾對草地植被更新與草地群落的影響17-18
- 1.2.2.3 空斑干擾對微環(huán)境的改變18-19
- 第二章 研究內(nèi)容與技術(shù)路線19-21
- 2.1 主要研究內(nèi)容19-20
- 2.2 技術(shù)路線20-21
- 第三章 空斑干擾對補播種苗建植的影響21-44
- 3.1 材料與方法21-25
- 3.1.1 試驗地概況21-22
- 3.1.2 試驗材料22-23
- 3.1.3 試驗設(shè)計23
- 3.1.4 數(shù)據(jù)采集與化學(xué)分析23-24
- 3.1.5 統(tǒng)計分析24-25
- 3.2 結(jié)果與分析25-38
- 3.2.1 空斑干擾對種苗出苗和種苗存活的影響25-27
- 3.2.2 空斑干擾對空斑內(nèi)微環(huán)境的影響27-30
- 3.2.3 空斑干擾對種苗生長表現(xiàn)的影響30-35
- 3.2.4 空斑干擾對建植種苗第二個生長季的影響35-38
- 3.3 討論38-42
- 3.3.1 空斑的干擾對空斑內(nèi)微環(huán)境的改變38-39
- 3.3.2 空斑的干擾對補播種苗的出苗的影響39-40
- 3.3.3 空斑的干擾對補播種苗生長表現(xiàn)的影響40-41
- 3.3.4 空斑的干擾對補播種苗存活率的影響41-42
- 3.4 小結(jié)42-44
- 第四章 空斑干擾對土壤種子庫更新的影響44-54
- 4.1 材料與方法44-45
- 4.1.1 試驗地概況44
- 4.1.2 實驗設(shè)計44-45
- 4.1.3 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析45
- 4.2 結(jié)果與分析45-51
- 4.2.1 試驗地草地植被組成45-48
- 4.2.2 空斑內(nèi)物種定居情況48-51
- 4.3 討論51-53
- 4.4 小結(jié)53-54
- 第五章 火燒,刈割對草地芽庫的影響54-69
- 5.1 材料與方法54-58
- 5.1.1 試驗地概況54-56
- 5.1.2 實驗設(shè)計56-57
- 5.1.3 樣品采集與化學(xué)分析57-58
- 5.1.4 統(tǒng)計分析58
- 5.2 結(jié)果與分析58-66
- 5.2.1 植物芽庫的數(shù)量及組成分析58-61
- 5.2.2 植物芽庫根蘗芽與根莖芽的對比分析61-62
- 5.2.3 草地管理措施對無芒雀麥芽庫的密度與活性的影響62-65
- 5.2.4 無芒雀麥芽庫的活性變化與地上植株密度65-66
- 5.3 討論66-68
- 5.3.1 草地植物芽庫的特征分析66-67
- 5.3.2 草地管理措施對芽庫的影響機制分析67-68
- 5.4 小結(jié)68-69
- 第六章 結(jié)論與展望69-71
- 6.1 主要結(jié)論69
- 6.2 研究特色與創(chuàng)新69-70
- 6.3 研究展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-82
- 致謝82-84
- 個人簡歷84-85
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:458388
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