摘要
一年生植物不仅是中亚荒漠植被的重要组成成分，还是该区域中对降水变化极为敏感的植物类群。在全球降水变化的背景下，中亚荒漠一年生植物的生活史如何响应降水格局的变化还知之甚少。本文以作为中亚荒漠区重要组成部分的准噶尔荒漠为环境背景，采用夏/秋季人工模拟降水处理并结合田间观测与室内萌发实验相结合的方法，研究了降水变化对中亚荒漠区中广泛分布的27种一年生植物种子萌发的影响，分析了基于降水变化的萌发时间差异对5种一年生植物生活史可塑性的影响，以期为全面揭示降水变化背景下中亚荒漠一年生植物生活史特征的响应机制及其生态效应积累理论资料。主要研究结果与结论如下: (1)在3个处理中，供试的27种一年生植物有21个物种的新鲜种子可在当年秋季萌发，占总物种数的78％。其中，在模拟自然降水、田间持水量、增水50％、增水30％、减水30％和减水50％等6个处理中，于当年秋季在田间直接萌发的物种比例依次为:41％、63％、52％、44％、33％和30％，但小花荆芥(Nepeta micrantha)等8个物种在各处理中均未萌发。与模拟自然降水比较，在增水50％和田间持水量的处理中，条叶庭荠(Alyssum linifollum)等4种植物的萌发时间提前7-12 d;而在减水30％或50％处理中，抱茎独行菜(Lepidium perfoliatum)等3个物种的萌发时间均延迟24 d;在增水30％处理中，卵果鹤虱(Lappula patula)等4个物种与模拟自然降水的同步萌发。在田间降水处理后置于室内5/2℃培养条件下的条叶庭荠等19个物种均可在当年秋季萌发。 (2)条叶庭荠等5种一年生植物在当年秋季萌发所形成的秋萌株的生活周期是翌年春季萌发所形成的春萌株的3-4倍，秋萌株生殖生长持续时间在生活周期中所占比例小于春萌株的，但开花和结实持续时间均显著长于春萌株的(P＜0.05），植株高度、分枝数、叶数和总生物量均显著高于春萌株的(P＜0.05)，单株结实数和种子产量分别是春萌株的2.4-6.2倍和2.7-11.1倍，种子百粒重显著大于春萌株的(P＜0.05)，根和叶的生物量分配大多显著小于春萌株的，但是繁殖分配大多显著高于春萌株的(P＜0.05）。 上述结果表明:中亚荒漠的一年生植物大多属于冬季一年生植物。秋季降水的增加会促进更多物种萌发，并使萌发时间提前;基于降水变化的中亚荒漠一年生植物萌发时间的差异，可改变其生活史策略和种子产量，从而影响其种群和群落特征。
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