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梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(Haloxylon persicum)是准噶尔盆地荒漠生态系统中的两个建群种,而土壤水分是决定荒漠植物生长状况的关键因素之一。本文以荒漠植物梭梭、白梭梭为研究对象,选取其当年生同化枝的变化去揭示梭梭、白梭梭的生长规律。对比研究了自然生境下梭梭和白梭梭同化枝生长特征和自然生境梭梭和人工生境梭梭同化枝生长特征,同时研究了植物群落中土壤水分动态变化规律,建立了梭梭、白梭梭当年生同化枝生长与土壤水分之间的关系方程。进一步通过分枝率、分枝角度、枝长、枝径比等构型指标对梭梭、白梭梭及人工梭梭进行综合分析,从而认识梭梭、白梭梭对环境的适应机制和环境对植物构型的影响,为荒漠区梭梭、白梭梭的保护和合理开发利用提供理论基础和科学依据。本文基于上述研究,得到以下结论:
梭梭、白梭梭及人工梭梭当年生同化枝累积长度曲线在整个生长季内,均呈现出大幅升高-大幅降低-缓慢增长的趋势,呈现不明显的“S”型,无“夏眠”现象。但三者之间存在不同的变化步调。其中,梭梭、白梭梭同化枝长度增长量在5月下旬达到峰值,而人工梭梭在6月上旬达到峰值,此后,三者增长趋势相似。
梭梭、白梭梭和人工梭梭当年生同化枝长度、直径大小随时间变化的曲线方程的相关系数均大于0.900(n=50,P<0.05),表明梭梭当年生同化枝长度和直径生长与时间呈显著的正相关,而梭梭的当年生同化枝长度频度分布也符合正态分布。过长或过短的当年枝所占比例都较低。白梭梭的当年同化枝长度频度分布,除4月下旬符合正态分布外,其峰值明显偏于左侧,也就是说当年枝中短枝的比例显著高于长枝的比例且枝条长度的变异性较大。人工梭梭的当年同化枝长度频度分布除9月下旬外,均很好地符合正态分布,枝条长度分布在三者中最为均匀。
通过对土壤含水量动态变化监测可知,整个生长季土壤含水量可分为三个阶段,5-6月的土壤水分强失水阶段,6-8月的土壤水分弱消耗阶段,9-10月的土壤水分缓慢恢复阶段,含水量进入稳定期。整个生长季表现为湿-干-湿的交替变换规律,且土壤湿季在前,干季在后的特征。通过建立梭梭、白梭梭当年生同化枝的生长、直径生长与土壤水分之间的关系方程可知,两者之间的相关系数均大于0.88(n=50,P<0.05),可以说明梭梭、白梭梭的生长与土壤水分之间存在紧密的相关性。
用单因素方差分析(One-Way ANOVA)法分析不同生境条件下梭梭、白梭梭和人工梭梭的差异性,结果表明:梭梭、白梭梭和人工梭梭的总体分枝率均较低,且三者总体分枝率及逐布分枝率(SRB2:1、SRB3:2)均差异显著。人工梭梭无论是总分枝率还是逐级分枝率均大于自然生梭梭和白梭梭,但三者的分枝角度差异均不显著。分枝角度都接近三角形内角的角度。从里向外分枝角度普遍具有减小的趋势,角度由60°向30°过渡。梭梭、白梭梭及人工梭梭三者之间1—4级的分枝长度均有白梭梭>梭梭>人工梭梭的现象,并呈现相对减弱的趋势。各枝级间差异显著,说明三者各级枝条伸展的能力间存在明显的差异。梭梭、白梭梭在枝径比(RBD2:1)种间差异没有体现出显著差异。同种间的RBD2:1差异仅体现在生境间差异。
从整体构型看,野生梭梭、白梭梭典型构筑型为不同宽窄的V形,形成了植株外轮廓由上向下逐步收拢的格局,与人工梭梭的椭球形构型存在显著差异。表明在梭梭构型的形成过程中,环境对它的影响明显强于遗传特征所起的作用。