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一年生植物是中亚荒漠地区植被的重要组成部分,随着降水的增加许多物种的萌发时间由原来的翌年春季转为在当年秋季和翌年春季,并在翌年春季继续生长、开花及结实,它们受降水影响显著。因此,本文选取27种在中亚荒漠中广泛分布的一年生植物为研究材料,通过模拟降水控制实验,重点研究了降水变化对种子萌发的影响以及萌发时间对其中的5种植物所形成的春/秋萌株的生活史可塑性的影响,探讨了该类植物的生活史特征在应对气候变化下的响应机制,得到的主要研究结果如下:(1)在27种一年生植物中,共有78%的物种在当年秋季萌发。在6种模拟降水处理中,这些物种在当年秋天萌发的物种数所占的比例分别是:41%(模拟自然降水)、63%(田间持水量)、52%(增水50%)、44%(增水30%)、33%(减水30%)和30%(减水50%)。在播种的26种植物中有卵果鹤虱(Lappula patula)、小车前(Plantago minuta)、角果毛茛(Ceratocephallus testiculatus)、抱茎独行菜(Lepidium perfoliatum)、条叶庭荠(Alyssum linifollum)和角茴香(Hypecoum erectum)共6个物种在秋季萌发。在模拟增加降水的情况下,增水处理与对照(模拟自然降水)相比,条叶庭荠(田间持水量)、卵果鹤虱(田间持水量和增水50%)、抱茎独行菜(田间持水量和增水50%)和小车前(田间持水量和增水50%)的萌发时间提前了7-12 d。在模拟降水减少的情况下,减水处理与对照(模拟自然降水)相比,抱茎独行菜(减水30%)、卵果鹤虱(减水30%和减水50%)和条叶庭荠(减水50%)的萌发时间均延迟了24 d。(2)在秋季降水增多的情况中,有5种一年生植物(条叶庭荠、角果毛茛、卵果鹤虱、抱茎独行菜和小车前)的种子可在当年秋天和翌年春季萌发,分别形成秋/春萌株。这种基于降水变化的萌发时间差异对它们的生命周期、始花期、结实期、开花持续时间和结实持续时间等物候期特性产生了显著影响。秋萌株的总寿命是春萌株的总寿命的3-4倍,可是春萌株的生殖生长时间比秋萌株的生殖生长时间占总寿命的比例大。秋萌株的植株高度、分枝数、叶数和总的生物量均高于春萌株的植株高度、分枝数、叶数和总的生物量(P<0.05)。秋萌株的果实数是春萌株的果实数的2.4-6.2倍,且秋萌株比春萌株分配到繁殖器官的生物量比例高。上述结果表明:在气候变化背景下,这些在中亚荒漠中广泛分布的一年生植物更多的表现为兼性冬季一年生植物,而不是前人报道的早春短命植物。在降水增加的情况下,萌发的物种数增加,且萌发时间提前;在降水减少的情况下,萌发的物种数减少,且萌发时间延迟。基于降水变化的不同萌发时间所形成的春/秋萌株在其物候、营养生长和生殖生长上产生显著性差异。秋萌株在生活周期、植株大小、繁殖产量和种子大小上均显著优于春萌株,从而提高了后代的适合度和抗逆性。