摘要
四合木(Tetraena mongolica Maxim)为蒺藜科的一个单种属的古老残遗植物物种，其分布范围极为有限，仅分布于内蒙古西鄂尔多斯草原化荒漠区。强旱生植物，常为建群种。它的存在不仅在植物区系及系统演化上具重要地位，在生态环境保护上也具有很大价值。近年来，由于各种因素干扰，其分布范围逐渐缩小并破碎化，被列为国家二级保护植物，对四合木物种保护的研究已引起生物学工作者的广泛关注。目前，有关濒危物种异地保护生物学研究已有很多。针对四合木的保育生物学研究也已有一系列工作，包括胚胎学、种群生态学以及就地保护生物学等方面的研究，但对其异地保护生物学缺乏全面的了解。本文对四合木异地保护的生态地理条件、气候生物学特征、客土栽培（从乌海东移500km到东胜）和无土栽培四合木的生长量进行分析，同时从西鄂尔多斯地区地球化学循环和四合木生境适宜性特征角度，研究土壤和四合木植株的微量元素Fe，Mn，B，Cu，Zn，Co，CI，Se和Mo含量特征以及氨基酸含量特征，分析四合木的生态适应性以及探讨异地保护不易成活的原因，对四合木异地保护过程中的生态适应性与生境适宜性进行综合分析，为四合木异地保护提供实践经验和理论指导，结果如下: 1.异地保护栽培的四合木生长量之间差异显著。同一地区、同一气候、不同土壤2年生四合木实生苗生长量（植株干重以及地上部分体积）之间差异不显著，而不同地区、不同气候、不同土壤间四合木生长量之间相去甚远。其生长量（干重）顺序为乌海-东胜土(12.17g)＞乌海-乌海土(10.57g)＞东胜-乌海土(3.10g)＞东胜-东胜土(2.59g)。以分布区东胜土壤四合木生长量为最大，异地保护区土壤四合木生长量为最小。说明分布区自然条件的适宜性，又说明土壤养分条件对四合木生长的影响。 2.四合木自然分布区地温昼夜温差与气温昼夜温差的特殊性可能是造成其异地保护能否成功的重要限制因子之一。温度逆境是造成植物地域分布的主要限制因子。从气候生物图解以及温度指标的分析来看，四合木分布区与异地保护区之间全年各月平均温度差异显著，全年气温日较差以及温暖指数和寒冷指数差异极显著。四合木生长季不同深度地温昼夜温差具有特殊性，其中6-10月10cm地温温差极显著，7-10月40cm地温温差极显著，整个生长季15cm、20cm地温温差差异极显著。2-11月乌海与东胜、磴口降雨量、蒸发量均存在着一定差异。东胜与乌海之间的湿润指数和水热综合因子指数差异明显，而乌海与磴口没有差异。在干旱地区，降水的变率对植物往往有着重要的影响，四合木生长季各月降水上均有显著差异;从日照时数看，除1月和12月东胜与乌海、磴口有极显著差异外，2-11月三地的日照时数没有差异。 3.土壤微量元素的含量不是四合木异地保护与生长的制约因子。四合木分布区土壤中Cu，Fe，Mn，Zn，B，Mo，Se，Co和CI9种微量元素，除B的含量明显高于国内土壤平均含量水平和荒漠区土壤平均含量水平外，其它元素都低于国内土壤的平均含量;异地保护区土壤中除Cu的有效量略低于荒漠区土壤和四合木分布区土壤的含量外，Fe、Mn、Zn、B、Mo的有效量均略高于荒漠区土壤和四合木分布区土壤。四合木植株中Fe、Cu、Zn、B、Se、Co的含量远高于各种类型草原植物，而Mo含量高于植物体含量均值，但低于荒漠草原植物，仅为荒漠草原植物的50％。四合木分布区土壤与四合木成株、幼苗9种微量元素相关性不显著，而且植物体中9种元素含量远远大于土壤中的有效量;分布区野生四合木、东胜-东胜土壤与东胜-乌海土壤异地保护栽培的四合木Fe的含量没有差异;分布区野生四合木与东胜-东胜土壤以及东胜-乌海土壤生长的四合木Cu的含量有极显著差异;分布区野生四合木与东胜-东胜土壤与东胜-乌海土壤生长的四合木Mn的含量有极显著差异（其中叶Mn的含量差异不显著）;分布区野生四合木与东胜-东胜土壤、东胜-乌海土壤生长的四合木Zn、B的含量有极显著差异，同时东胜—东胜土壤四合木与其它组合的四合木Zn、B的含量均有极显著差异;分布区野生四合木与东胜—东胜土壤、东胜—乌海土壤生长的四合木根、茎Co的含量没有差异，但叶中Co的含量相互之间均有显著差异。就四合木分布区与与异地保护四合木植株微量元素的相关性而言，只有元素Cu-Co、Mn-Zn之间具有显著相关性，其它元素之间没有相关性。不同营养液配方的无土栽培四合木除Fe的含量差异明显以外，其它五种元素(Cu，Mn，Zn，B，Mo)没有明显差异。 4.四合木幼苗根部脯氨酸含量的大量积聚，十分有利于四合木幼苗的成活，正是其适应西鄂尔多斯生境和进化的结果。不同生境条件下四合木中均含蛋白质的多种氨基酸（未检出色氨酸），种类基本相同，但含量有一定差异。千里山、核心区、乌家庙和棋盘井四合木成株根部氨基酸的含量依次为60.6 g·kg-1、40.4g·kg-1、53.5 g·kg-1和46.9 g·kg-1。茎的氨基酸含量依次为28.0 g·kg-1、24.8 g·kg-1、26.7 g·kg-1和29.3 g·kg-1，叶的氨基酸含量依次为47.9 g·kg-1、41.7 g·kg-1、43.1 g·kg-1和29.3 g·kg-1。千里山、核心区、乌家庙幼苗根部氨基酸的含量依次为44.0 g·kg-1、59.4 g·kg-1和43.7 g·kg-1，茎的氨基酸含量依次为43.4 g·kg-1、51.2 g·kg-1和34.5g·kg-1，叶的氨基酸含量依次为50.3 g·kg-1、55.0 g·kg-1和49.7 g·kg-1，以核心区幼苗根、茎、叶氨基酸的含量为最高，核心区＞千里山＞乌家庙。与荒漠濒危植物比较，四合木脯氨酸含量具有特殊性;与9种荒漠濒危植物氨基酸含量比较，四合木氨基酸含量为最低，但四合木脯氨酸含量在这10种荒漠濒危植物中排列第4位。四合木必需氨基酸含量与沙拐枣相近，但仅为白刺和沙冬青的33.49％和36.20％;分布区野生四合木与异地保护四合木17种氨基酸含量有极显著差异，野生成株四合木与幼苗没有明显差异;同一气候条件下栽培四合木的17种氨基酸含量差异不显著，但不同气候条件下栽培四合木氨基酸含量差异显著;多数种类氨基酸在不同器官之间的含量有明显差异。异地保护四合木部分氨基酸之间具有显著相关性。四合木根部脯氨酸的含量都表现出含量很高的特殊性。核心区野生四合木幼苗脯氨酸含量高达27.6 g·kg-1，占氨基酸总量的46.46％。异地东胜-东胜土栽培的四合木根部脯氨酸的平均含量高达34.57 g·kg-1，占氨基酸总量的41.67％，是茎部含量的2.71倍，是叶部含量的4.06倍，是四合木分布区成株根部的3.60倍;异地东胜-乌海土壤栽培的四合木根部脯氨酸的平均含量为17.93 g·kg-1，是茎部含量的2.41倍，是叶部含量的3.29倍，是四合木分布区成株根部的1.88倍。表现了其强旱生性特点。氨基酸结构决定蛋白质的性质和生理功能。由于脯氨酸含量与植物的抗旱能力呈正相关，因此，十分有利于四合木幼苗的成活。四合木幼苗根部脯氨酸含量的大量积聚，正是其适应西鄂尔多斯生境和进化的结果。 5.证实了带土移植成株四合木异进行地保护成活率极低，成功的几率极小。 6.取得了四合木异地保护的初步成果。前人对于四合木的异地保护曾做过多次试验，均无果而终。从本文对于异地保护四合木实生苗的三个生长季节的保护生物学基础研究看，虽然异地栽培的四合木生长量较小，但长势良好。是否能完成异地保护四合木从种子（播种）到种子（开花、结果）生长发育的全过程，仍需不断探索和深入研究。
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