盐角草对艾丁湖环境变化的动态响应及其种子发育过程显微研究

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艾丁湖地处亚洲中部极端干旱区,夏季酷热、地势闭塞,环境条件独特。目前盐角草(SalicorniaeuropaeaLinn.)在这种独特环境条件下的种群特征以及种群对环境因子的响应方式未见报道,因此本文选择了三个具有不同水分特征和种群特征的样地(分别记作A样地、B样地、C样地),分10次统计了该地区不同盐角草种群的生长动态,同时采样调查该地区大气温度、土壤八大离子、碱解氮、速效磷、有机质、土壤温度和土壤水分等土壤因子含量的动态变化情况,以利用动态生命表及相关性分析的方法来研究该地区盐角草种群的动态变化及其与环境因子之间相互作用的关系。结果表明:艾丁湖地区土壤阳离子含量由多到少依次是Na+>Ca2+>Mg2+>K+,阴离子含量由多到少依次是Cl->SO42->HCO3->CO32-,总含盐量在43.68g/kg至57.36g/kg之间,土壤类型都属于盐土,pH基本呈中性。艾丁湖盐角草种群密度在5月前基本呈增长状态,在5月末至6月由于温度升高、水分下降和营养物质减少引发了种群自疏,出现第一次死亡率高峰期;在7月至8月A、B两个种群出现第二次死亡率高峰期,主要原因是连续长达34天40℃以上的极端高温;在9月A种群出现第三次死亡率高峰期,主要原因可能是高温、以及高温加速土壤水分蒸发引起的土壤返盐、水分丧失,从而导致的高温胁迫和盐胁迫。相关性分析和主成份分析表明:对该地区环境影响贡献率最大的土壤因子是土壤盐分、温度以及土壤含水率。不同区域的盐角草种群死亡率与土壤因子之间的关系存在一定的差异。以A、B为代表的区域土壤含盐量高、含水率小、土壤养分下降速率快、种群密度小,盐角草死亡率主要与K+、Na+、Mg2+、Cl-等盐离子和土壤温度显著相关;以C样地为代表的区域土壤含盐量低、含水率高、种群密度大,这在一定程度上缓解了高温胁迫、盐胁迫以及干旱胁迫,因此该区域盐角草死亡率与土壤因子之间的相关关系并不显著。A、B两个种群存活曲线属于Deevey-Ⅲ型,即初期死亡率较高,9月之后趋于稳定;C种群属于Deevey-Ⅱ型存活曲线,呈对角线型,即各个龄级存活率基本一致。另外,本文对盐角草胚珠、胚、胚乳以及种皮的发育过程利用石蜡切片的方式进行了观察。结果表明:盐角草是两性花双子叶植物,子房卵形,内含一枚胚珠,内外两层珠被,胚珠内只有一个胚囊,胚囊类型属于蓼型,“七胞八核”结构。幼胚发育属茄形,为直立型胚,包括完整的双子叶、胚芽、胚轴、胚根。成熟种子的种皮内包含有两片发育成熟的子叶,体积较大,长度约占整个胚的一半,子叶细胞较小,为四边形或多边形,排列整齐,内含物丰富,染色较深。胚乳类型为细胞型胚乳,成熟种子内未观察到胚乳的存在。
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