农业职称论文发表浅析骆驼刺生境适应性的研究

所属分类：农业论文阅读438次时间：2015-01-27 17:22

本文摘要：敦煌西湖自然保护区位于敦煌西部，保护区属内陆湿地和水域生态系统自然保护区，主要保护对象为湿地生态系统、荒漠生态系统和珍稀野生动植物及其生境。保护区是干旱荒漠区重要的水源涵养区和蓄水库，湿地面积达9.8万hm2。春夏时节，保护区低洼地形成大面积的

　　敦煌西湖自然保护区位于敦煌西部，保护区属“内陆湿地和水域生态系统”自然保护区，主要保护对象为湿地生态系统、荒漠生态系统和珍稀野生动植物及其生境。保护区是干旱荒漠区重要的水源涵养区和蓄水库，湿地面积达9.8万hm2。春夏时节，保护区低洼地形成大面积的季节性积水，植被中骆驼刺群系是最典型的植被类型之一。骆驼刺属豆科骆驼刺属，是生长在干旱半干旱地区沙漠和绿洲过渡带的多年生草本植物，在防风固沙和退化沙漠生态系统的恢复方面具有重要作用[1]。骆驼刺也是一种耐旱、耐盐的重要资源植物，在畜牧业生产中占有重要地位[2]，也是具有很高经济价值的药草[3]。骆驼刺世界上共有7种，主要分布于欧亚及北非荒漠区[4]。中国有3种，在甘肃分布在冲积、洪积扇缘，盐化草甸土、草甸盐土或结皮盐土上，地下水位超过3 m，有的地方和柽柳、黑锅枸杞、罗布麻、胀果甘草等组成群从，在有的地方则形成单纯群丛[5]。在甘肃安西至敦煌间有大面积分布，覆盖度30%～50%，在整个河西走廊分布面积约6.67万hm2以上[6]。在新疆分布于平原荒漠地带的低地盐化草甸中[7]。骆驼刺有较强的生态适应性[8]。

　　为了在特定的环境中能够生存和发展，每种植物都必须具备复杂的适应机制。骆驼刺在长期的适应干旱环境过程中，也形成了独特的特征。下面从骆驼刺的形态学、光合生理特点，水分生理特点以及耐盐性4个方面阐述骆驼刺的生态适应性。

　　1 骆驼刺的形态学研究

　　骆驼刺为单叶互生，叶为卵圆形或披针形，叶柄较短。花絮总状，花冠粉红色，荚果串珠状，由于它枝短和总状梗有刺，又是骆驼极喜食的饲料，因此而得名骆驼刺[9]。骆驼刺地上部分枝条斜生并多针状刺，地下器官发达。在幼苗期，骆驼刺把更多的生物量分配到地下，根冠比较大，根系在土壤中呈网状分布，根长在垂直剖面上呈“古”字形分布[10];也有研究表明骆驼刺根系生物量、根系表面积随土壤深度的增加而减小，在土壤垂直剖面上呈倒金字塔状分布[11]。骆驼刺根系在生长过程中首先向空间大的地方生长，对根来说空间比养分更重要[12]。

　　骆驼刺的生活型属于地下芽植物，但多少具有一定的过渡性质，这是长期适应生境冬季干冷气候的结果[13]。骆驼刺是一种喜温、中生、耐盐植物。在干旱土地上种子不能发芽，种群增加主要靠营养繁殖来实现，实生苗的发生必须具备充分的水分条件 [14-15]。一般情况下，骆驼刺4月开始发青，6月初开花，7月种子成熟[16]，种子有较长的出苗期，种子出苗具有持续性和连续性的特征[17]。

　　Ball等[18] 最早对生长在俄罗斯的几种骆驼刺的刺和叶的形态进行了描述。Kearney 和Peebles[19] 以及Munz [20]对骆驼刺的形态学也进行了研究。 Shaltout等[21]研究了环境因素和人类活动对骆驼刺物种丰富度和群落多样性的影响，并对骆驼刺系统分类做了相关工作。李海峰等[22]的研究表明骆驼刺的株高、冠幅和生物量还会受到火烧和砍伐的影响。严成等[23]对骆驼刺的物候学进行了分析，并揭示出与其主要物候期关系最为密切的气象因子。

　　2 光合生理生态特征

　　光合作用是植物从事生命活动的基本代谢形式，对于植物的生存和生长发育都至关重要。植物的光合作用受到水分、光强以及温度等诸多因素的影响。邢文娟[24]指出不同地下水位下骆驼刺光合生理特性并没有表现出明显差异，表明骆驼刺可以在过渡带不同地下水位处生长。然而在不同地下水位埋深间，随着光强的增加骆驼刺幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率有明显差异，在一定程度上降低地下水位，能显著提高骆驼刺幼苗的光合能力[25]。植物从土壤中吸收水分，适中土壤水分有助于植物的生长发育。土壤含水量过高和过低都会降低骆驼刺幼苗的光合能力，减少生物量积累及地下分配的比例，最终对其生长发育产生不利影响[26]。然而在持续干旱(0 m3)、半充分水(10 m3)、充分水(20 m3)3个梯度上，随着灌水量的增加，疏叶骆驼刺的呼吸作用和光合作用不断增强，说明水分条件越好疏叶骆驼刺的生理代谢越活跃，表现为高合成高消耗[27]，但是在自然状态下骆驼刺的水分利用效率较低，属于低光合低消耗类型[28]。在中国骆驼刺分布最广的地区，往往日照时间长且强烈，虽然骆驼刺较多枝柽柳和胡杨更喜光[29]，但是适当遮阴往往有降温增湿的作用。遮阴使骆驼刺的叶绿素含量、比叶面积增加，叶片厚度有所减少，叶片的脯氨酸含量大量积累[30-31]。而短时间的热胁迫使骆驼刺光合作用的光反应和暗反应阶段均表现出功能的不稳定性[32]。植物光合生理对某一环境的适应性，很大程度上反映了植物在该地区的生存能力和竞争能力。沙漠生境下疏叶骆驼刺具有光饱合点高、蒸腾速率低和高水分利用率的特点，而绿洲生境下疏叶骆驼刺则通过较高的蒸腾速率来维持其高的光合速率，表现出高蒸腾、高光合的特点[33]。

　　3 水分生理生态特征

　　水分是决定干旱区植物能否生存及生长发育的最重要因子。干旱荒漠区降水稀少，而地下水是植物获取水分得以生存的一个重要来源，因而地下水对地表植被的影响就成为研究热点。地下水埋深直接影响着与植被生长关系密切的土壤水分和养分的动态，能够决定荒漠区植被分布、生长、种群演替等。对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外围地下水埋深与主要优势植物分布和群落特点的研究结果表明，骆驼刺群落属于低水位型[34]。许多学者研究了骆驼刺幼苗的水分生理生态特性对地下水的响应。幼苗的株高、分枝数、冠幅与不同地下水埋深之间存在较好的相关性，地下水埋深对骆驼刺幼苗根系的垂直根长的影响显著[35]，当地下水埋深增加，骆驼刺幼苗通过增加垂直根的深度和生长速率来适应水分变化[36]，表明骆驼刺用根的形态可塑性的策略来获取水分和适应干旱的土壤环境。对水分关系的研究表明，骆驼刺在夏季保持了正的膨压，一直较高稳定的清晨水势说明植物水分恢复状况良好，没有发生严重的水分胁迫[37-39]，骆驼刺中午则表现为限制供水的植物类型[40]。但是当土壤中水分状况发生改变时，植物可以通过调节自身形态及生理生态特征等来适应环境。骆驼刺的耗水量主要来源于土壤贮水量[41]，在土壤水分较好的环境中，疏叶骆驼刺幼苗大量拓展水平根，并产生分蘖植株竞争光照资源;而在土壤水分相对缺乏时垂直根系发达，向深层土壤拓5 结论

　　综上所述，前人对骆驼刺的形态学、光合生理生态、水分生理生态和耐盐性等方面进行了大量而深入的研究，表明骆驼刺能够在极端的生境下生存和发展，具有较强的生态适应性。这些研究主要集中在新疆塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲，为策勒绿洲的生态安全和骆驼刺植被的有效开发利用做出了卓越贡献。但是，象沙埋对骆驼刺种子萌发和幼苗出土的影响，骆驼刺植被对土壤盐碱度的影响以及骆驼刺植被的耐盐机理研究等方面的工作还需要进一步探讨。

　　参考文献：

　　[1] 王雪芹，胡永锋，杨东亮，等. 绿洲-沙漠过渡带骆驼刺群落的防风阻沙作用[J]. 干旱区地理， 2011 (6)： 919-925.

　　[2] 袁祯燕，黄培佑，何兴金. 豆科植物骆驼刺研究现状及进展[J]. 安徽农业科学， 2012 (18)： 9674-9677.

　　[3] 热合木都拉. 吐鲁番地区骆驼刺群落资源及其开发利用[J]. 干旱区研究， 1994 (1)： 62-67.

　　[4] 曾凡江，张希明，李小明. 骆驼刺植被及其资源保护与开发的意义[J]. 干旱区地理， 2002 (3)： 286-288.

　　[5] 贾恢先，赵曼容. 甘肃河西走廊盐生植被的调查[J]. 甘肃农大学报， 1984 (3)： 78-85.

　　[6] 贾恢先，赵曼容. 西北盐生草甸上几种主要牧草的化学成份分析[J]. 中国草原， 1988 (3)： 57-60.

　　[7] 金启宏. 疏叶骆驼刺种群性质与植物群落演替[J]. 植物生态学报， 1995 (3)： 255-260.

　　[8] Zakeri A， Banihashemi Z. The role of weeds in cultivated and virgin soils on activity and perpetuation of Fusarium oxysporum f. sp. melonis in Fars Province[J]. Iranian Journal of Plant Pathology， 1996， 32(1/2)：28-39..

　　[9] 刘士侠. 骆驼刺和骆驼蓬[J]. 植物杂志， 1983 (1)： 32.

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　　关键词：油茶;轻基质;容器育苗