東北草原異質生境蘆葦生活史策略及適應調節機理

《東北草原異質生境蘆葦生活史策略及適應調節機理》是依託東北師範大學，由楊允菲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：東北草原異質生境蘆葦生活史策略及適應調節機理
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊允菲
• 依託單位：東北師範大學

項目摘要

以經濟價值和生態價值並重的世界廣布種蘆葦為研究對象，在東北草原旱濕和鹽鹼異質生境系列開展蘆葦生活史策略及適應調節的種群生態和生理生態學研究。主要內容包括：異質生境系列蘆葦種群時空動態、蘆葦種群生活史格局調節、蘆葦種群適合度與根莖營養繁殖價的比較、蘆葦種群數量特徵對生境異質性環境因子變化的回響及其調節規律、蘆葦根莖長壽及衰老過程的生理機理；異質生境種質源蘆葦對逆境脅迫的耐受性實驗生理生態學研究；蘆葦對水分和鹽鹼廣布適應生活史策略的生物生態學機理分析；蘆葦在旱地和鹽鹼地等脅迫逆境中持續更新的種群生態和生理生態學綜合分析。揭示異質生境同種植物生長、繁殖、分配等生活史策略的調節規律，建立植物有性生殖與營養繁殖的適合度及根莖營養繁殖價的估計方法。在理論和方法上對學科發展有導向作用，為東北草原蘆葦濕地和草地管理等生產實踐提供科學依據。

結題摘要

蘆葦是一種世界廣布的禾本科植物，經濟價值和生態價值均較高。在東北草原旱濕和鹽鹼異質生境系列開展蘆葦生活史策略及適應調節的種群生態和生理生態學的比較實驗或原位取樣研究，內容包括異質生境蘆葦種群營養分株與生殖分株可塑性生長及空間變化規律、分株生產力、構件物質分配規律、不同齡級根莖可溶性碳水化合物組成和含量的季節動態；鹽鹼脅迫下種子萌發、幼苗生長及苗期耐受性生理特性；異質水分生境系列天然營養株耐受性生理特性、芽庫芽流、根莖與芽的年齡結構等。在天然異質生境系列蘆葦種群時空動態的研究中，揭示了營養分株與生殖分株生長與物質分配的季節動態、空間可塑性、差異性及普遍異速生長與分配的規律性；構建了芽流模型。發現了各異質生境蘆葦種群根莖均由6個齡級組成，並且休眠芽比率和已萌芽比率均隨著齡級的增加呈明顯的逆向變化，即休眠芽比率呈極顯著直線下降，萌發芽比率則呈極顯著直線增高，以及各齡級的死亡率均處於較低水平並不呈現規律性變化。揭示了生長季初期不同齡級根莖營養物質儲藏力及隨著齡級增加的變化規律。在蘆葦種群生活史格局調節中，揭示了根莖和芽等構件結構、分株生產力及構件物質分配等種群數量特徵對生境異質性環境因子變化的回響及其調節規律。建立了植物生長、繁殖、分配、芽流定量分析方法。在生理生態原位取樣研究中，獲得了蘆葦根莖長壽和衰老的物質積累與糖分維持的證據，揭示了諸如脯氨酸、可溶性糖、丙二醛、超氧化物歧化酶（SOD）以及過氧化物酶（POD）等對旱地和鹽鹼脅迫逆境中蘆葦長期生存和持續更新的生理調節作用；揭示了蘆葦種群營養分株葉片光合色素含量在異質生境間和不同葉齡間的差異、不同葉齡的空間和時間變化規律。在模擬實驗研究中，發現了鹽、鹼兩種脅迫下蘆葦種子的萌發率均隨著脅迫濃度的增加呈極顯著的線性減少。獲得了鹽脅迫對蘆葦種子萌發的抑制作用強於鹼脅迫，但鹼脅迫對胚芽和胚根的抑制作用強於鹽脅迫的重要結果。發表相關論文9篇，2篇被SCI收錄，6篇發表在國核心心刊物，1篇發表在國內一般刊物。有6名研究生參加本項目研究，1人已獲得博士學位，1人已獲得碩士學位。