——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
長(zhǎng)期以來(lái),沙丘生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)受到生態(tài)學(xué)者的廣泛關(guān)注。作為沙丘生態(tài)系統(tǒng)中最重要的非生物因子,風(fēng)蝕和沙埋改變了土壤環(huán)境條件,進(jìn)而影響植物更新和植被演替。沙區(qū)強(qiáng)烈的風(fēng)蝕和沙埋往往造成種子吹失或幼苗深埋,限制了種子對(duì)種群補(bǔ)充的有效性。沙丘體芽庫(kù)著生的克隆生長(zhǎng)器官及其形成的無(wú)性系分株在迅速吸收有限資源的同時(shí),可利用本身貯藏的資源,實(shí)現(xiàn)種群空間拓殖。因此,以芽庫(kù)為基礎(chǔ)的營(yíng)養(yǎng)繁殖在沙丘植被發(fā)育中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。然而迄今為止,地下芽庫(kù)如何響應(yīng)沙區(qū)風(fēng)沙活動(dòng)以及地下芽庫(kù)在其種群更新和植被恢復(fù)中的作用研究甚少。
鑒于此,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所荒漠化防治組在烏蘭敖都試驗(yàn)站選擇三個(gè)沙丘類型(流動(dòng)、半固定、固定沙丘),五個(gè)沙丘位置(丘間地、過(guò)渡帶、坡底、坡中、坡上)和兩個(gè)坡面(迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡),沙丘類型作為干擾梯度(由固定沙丘到流動(dòng)沙丘風(fēng)沙干擾逐漸增強(qiáng)),沙丘坡面作為不同干擾類型(迎風(fēng)坡風(fēng)蝕為主、背風(fēng)坡沙埋為主),沙丘位置作為水分脅迫梯度(有沙丘底部到沙丘頂部水分脅迫逐漸增強(qiáng))(圖1)。該研究采用R中的線性回歸方程(Linear regression equations,Y=ax+b)和線性混合效應(yīng)模型(Linear mixed effect models, Y= [β0aspect] fixed + [γ type]random)來(lái)探討風(fēng)沙干擾和水分脅迫如何作用沙丘生態(tài)系統(tǒng)的芽庫(kù)繁殖力,假設(shè):根蘗芽在干擾生境中占優(yōu)勢(shì),分蘗芽在脅迫生境中占優(yōu)勢(shì)。結(jié)果顯示:1)不同芽庫(kù)類型對(duì)干擾和脅迫顯示出不同的適應(yīng)策略(圖2):根蘗芽更適于風(fēng)沙干擾生境(脅迫忍耐型雜草策略),分蘗芽更適于沙埋干擾生境和低水分脅迫生境(雜草策略),根莖芽對(duì)水分脅迫更敏感并且適于較低干擾強(qiáng)度(競(jìng)爭(zhēng)型策略);2)中等程度干擾和脅迫生境的植物比其他生境產(chǎn)生更多的芽。因此芽庫(kù)生存策略和表型響應(yīng)可以作為分析種群繁殖的指示物,在沙丘管理予以深思。
相關(guān)研究結(jié)果以Responses of belowground bud bank to disturbance and stress in the sand dune ecosystem 為題發(fā)表于Ecological Indicators 雜志。荒漠化防治組助研馬群為第一作者,研究員劉志民為通訊作者。
圖1. 沙丘干擾、脅迫類型與芽庫(kù)類型
圖2. 不同芽庫(kù)類型對(duì)干擾和脅迫的適應(yīng)策略
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