十字花科短命植物生殖生态学研究
十字花科短命植物是准噶尔荒漠中早春短命植物区系中非常重要的类群之一。本论文从生殖生态学的角度出发，将野外与室内观测相结合，对4种十字花科短命植物荒漠庭荠(Alyssum desertorum Stapf)、条叶庭荠(Alyssum lubufikuyn Steph．ex Willd．)、粗果庭荠(Alyssum dasucarpum Steph．ex Willd．)和抱茎独行菜(Lepidium peifoliatum L．)的物候、繁育系统、繁殖分配和结实结籽格局进行了观测与分析，同时对6种具粘液种子植物的粘液种子特征和24种植物的扩散体特征进行了详细观察，探讨了其特殊的生殖对策和生活史策略对荒漠环境的适应机制。主要结果如下： 1)4种植物均属典型的避旱型早春短命植物，萌发时间与季节性降水相关，5月下旬至6月上旬果实成熟，春萌株的生活周期均在54-63d之间，生殖生长期约占生活史的2/3。这是逃避准噶尔荒漠夏季干热气候对其种子萌发、生长发育及繁殖所带来的高死亡风险的一种适应对策。 2)4种植物的花均为两性，四强雄蕊，单花开放时间为1.2d，长、短雄蕊花药的花粉数不同，其开裂也不同步，花粉活力的变化曲线基本相同，花粉寿命及柱头可授期均短于其单花花期，且花粉活力最高的时期正是其柱头的最佳授粉期。4种植物的P/O值分别为150.96±33.40、400.64±37.23、303．58±53.00和528.52±96.94，对其花期传粉媒介、自花粉萌发的荧光显微观察及开放式传粉与自花粉结实情况的观察结果表明，4种植物均以自花传粉为主。4种植物的繁殖分配均较高，其繁殖器官在整个生物量分配中所占的比例分别为67.37﹪、62.92﹪、57.96﹪、66.46﹪，存在大小依赖的繁殖分配对策。从结实特性分析看，植株的花序长度与果实产量之间均呈显著的正相关，其结实结籽率均较高，顶端花序的结实率高于侧枝，说明其结实率可能受资源限制。 3)6种十字花科短命植物的粘液种子可在水中漂浮2-24h，可吸附达本身重量的8-28倍的水分，达到饱和后7-18.5h才完全将水分散失，吸水后能紧紧的粘附在土壤表面，或粘附大量的沙粒使种子大粒化，可粘附达本身重量的6-11倍的沙粒，不但有利于种子远距离传播，也有利于种子在母株附近的有利环境定居，并增强了种子的吸水和保水能力、保护和防御捕食能力，从而对种子的扩散和萌发具有重要的生态意义。 4)对24种十字花科短命植物的果实及种子形态、大小及扩散对策观测结果表明：种间果实和种子形态与大小各异，扩散单元及扩散方式多样。在扩散持续时间上有集中扩散和持续扩散两种方式，分别采取“逃逸”和“保护”两种对策。部分种类通过从时空上延长扩散持续时间，从而避免了同胞种子的竞争。这些特征对于其在准噶尔荒漠环境中成功扩散、定居，抵御干旱、逃避捕食，保障物种延续并扩大种群具有重要意义。
- 作者：
- 刘晓风
- 学位授予单位：
- 新疆农业大学
- 专业名称：
- 植物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 谭敦炎
- 中图分类号：
- Q944.3；Q945.6
- 关键词：
- 十字花科；短命植物；准噶尔荒漠；生殖生态学；扩散体特征；粘液种子
- the Junggar Desert；ephemerals；Brassicaceae；reproductive ecology；diaspore characteristic；mucilaginous seed