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柠条(Caragana korshinskii)是我国西北荒漠地区植被恢复与荒漠化防治的常用灌木种。但柠条实生苗在林下进行自然更新较为困难,实生苗更新是其种群更新的瓶颈。试验在调查了白芨滩自然保护区天然柠条种群的基础上,研究了柠条灌丛的结实量和生殖分配、不同生境中种子的命运、成苗率、出苗速率及幼苗生长特征,并模拟其自然环境研究了强光、沙埋、干旱胁迫以及氮添加下实生苗的建成策略,还对幼苗进行了人工水和养分添加试验,以期为该种群的自然或人工更新及管理提供科学依据。主要研究结果如下:1.白芨滩天然柠条种群为衰退型种群,种群的存活曲线接近I型曲线,即为凸形曲线。在种群的各龄期中至少会出现三波死亡高峰,分别位于基径小于10 mm的幼龄期、基径为20 mm25 mm的中龄期末期和基径为30 mm35 mm的老龄期初期。各龄期灌丛中地面分枝的最大基径依次为0 mm≤幼龄期<10 mm、10 mm≤中龄期<25 mm、25 mm≤老龄期<55 mm,各龄期个体数依次分别为7、113、20(共140株/hm2)。柠条种群的实生苗更新在柠条种群的更新过程中扮演着重要角色。宁夏白芨滩地区柠条种群整体为随机型分布,种群中的幼龄期幼苗和中龄期植株也为随机型分布,经过自疏效应后,老龄期植株转变为集群型分布(p<0.05)。老龄期植株存在差异化存活策略,该策略提高了柠条种群在逆境中生存和发展的适合度。2.柠条的实生更新受到一定的种源限制。在2013年6月10日和23日,不同类型种子间在植株、分株和荚果水平上均差异显著(P<0.05);随着发育时间的延长,完好种子百分比逐渐提高,虫蛀种子百分比逐渐降低;生物量生殖分配随着种子发育时间的延长而增加,在各取样时期均显著低于茎叶生物量分配(P<0.01)。3.沙蒿灌丛较为利于柠条种群进行实生更新。不同生境(柠条灌丛、沙蒿灌丛和裸露沙地)和沙埋处理对种子成苗率和留存率均影响显著(P<0.05);在沙蒿灌丛,沙埋种子的早期成苗率显著高于地表种子(P<0.05),且显著高于裸露沙地和柠条灌丛的沙埋种子(P<0.05);沙埋种子在沙蒿灌丛的最终成苗率最高,但在不同生境间、沙埋和非沙埋种子间均差异不显著。原因可能是沙蒿灌丛对刺激性气体的强挥发性和低矮匍匐灌丛下动物活动受到的机械障碍。4.种子出苗过程受生境内水分和光照条件的支配。沙丘底部的成苗率最高,试验结束时约为沙丘顶部的20倍,出苗速率在沙丘底部显著大于沙丘顶部(P<0.01);各时期成苗率均在距柠条灌丛基部1.5 m处最大,灌丛间沙地最小,不同生境的成苗率均在7月18日最高,且整个试验期间的成苗率和出苗速率在不同生境间均无显著差异。幼苗株高、基径、主根长、根茎比和总干质量均在沙丘底部最大,而根冠比在沙丘顶部最大;距灌丛基部0.5 m处幼苗的株高显著大于1.5 m处幼苗(P<0.05),幼苗主根长、根茎比和根冠比均随距灌丛距离的增大而增大,而总干质量随距灌丛距离的增大而减小。原因是沙丘坡位和灌丛的保育效应对生境内水分和光照等生态因子的再分配。5.沙埋能缓解强光对种子萌发的抑制。在55.4%NS(Natural sunlight,自然全光照)光强下,非沙埋处理种子萌发受到抑制,萌发率为17.92%,随着光照强度从低到高增加,种子萌发速率、萌发指数基本不变,而萌发值和活力指数下降;当种子埋深为0.5 cm4.5 cm时,随着光照强度增加,种子萌发速率、萌发指数、萌发值和活力指数均逐渐增加。主要原因是强光导致水分散失而埋沙阻挡了强光的直射,以及伴随强光的高温对萌发种子內生理生化过程的加速。6.强光能缓解沙埋对幼苗生长的抑制。在55.4%NS的光强下,沙埋后幼苗的存活率、各生长指标和比叶面积均下降,而幼苗的根冠比和比枝长、比根长均增加。在100%NS的光强下,沙埋结合水添加处理后柠条种子出苗率(35.40%)、出苗速率(0.98)和幼苗的存活率(28.93%)小于沙埋但未进行水添加处理(72.57%,1.54,10.34%),同时分枝数、分枝长、比枝长和比根长也减小。原因是沙埋后的浇水处理导致土壤板结、透气性下降。7.柠条种子出苗和幼苗生长受到土壤中氮、磷元素含量的综合影响。氮添加量为10 g N·m-2·a-1时,种子的萌发率和出苗率较高,萌发速率和出苗速率、萌发指数、萌发值、活力指数、幼苗的存活率、株高、基径、侧根长、单株叶面积、生物量最大,此时幼苗的生长受到土壤中磷元素含量的限制。对幼苗补充施磷(10 g N·m-2·a-1,2.5 g P·m-2·a-1)后,种子的出苗和幼苗的生长状况得到改善,但幼苗的存活率降低。氮添加量为80 g N·m-2·a-1时柠条幼苗率降低为0%。柠条植株内有解磷固氮内生菌,但其低龄幼苗对养分的吸收能力有限。