胡杨的克隆性特征及其与生境条件空间异质性关系研究

本项目主要聚焦于克隆植物生态学领域，选取干旱区克隆植物对区域生境变化的响应及其与生境空间异质性的关系为切入点，以塔里木河中下游胡杨为研究对象开展研究。胡杨是干旱区荒漠河岸林生态系统中为数不多能生存且独自成林的优势乔木种，在荒漠化防治及保护绿洲等方面扮演着重要角色。作为生存在极端环境中的克隆植物，在生境条件恶化及种群严重退化的情况下，胡杨的克隆性及其无性繁殖策略对整个种群的繁衍生存及稳定性至关重要。本项目拟结合生态学经典植被调查方法、生态水文学环境同位素示踪方法与生理生态学植物生理生化活性动态监测等多学科方法，通过分析胡杨克隆构型和克隆整合特征对生境空间异质性的响应规律，探讨不同生境条件下胡杨克隆分株抗逆机制及其对不同生境的适应与自我调节机制，解析区域生境变化下胡杨各项克隆特性间的内在联系以及胡杨无性繁殖策略的生态意义。最终为胡杨的保护及在干旱区利用胡杨克隆性特征进行植被恢复重建服务。

本项目主要聚焦于克隆植物生态学领域，以塔里木河中、下游胡杨为研究对象，就胡杨克隆性特征对变化的生境资源条件及生境空间异质性的响应展开研究，目的是更好地认识胡杨种群的演替规律，为干旱区胡杨的保育恢复服务。.胡杨是干旱区荒漠河岸林生态系统中的优势建群种，在荒漠化防治及保护绿洲等方面扮演着重要角色。虽然胡杨是一种具有有性繁殖与无性繁殖双重繁殖策略的克隆植物，但是因恶劣的自然生境条件，特别是近几十年塔里木河中、下游生态系统的退化，使胡杨种群更新乏力，明显衰败。胡杨的克隆性及其无性繁殖策略对整个种群的繁衍生存及稳定性有重要作用，为更好地了解胡杨这一特性，本项目采用了生态学野外植被调查、生态水文学环境同位素示踪方法与生理生态学植物生理生化监测分析等方法，研究了胡杨的克隆构型和克隆整合特征，以及这些特征对生境空间异质性的响应，探讨胡杨克隆幼株的抗旱机制与野外环境下克隆幼株与实生幼株的生理差异，解析了胡杨无性繁殖策略的生态意义。主要研究结论如下：.1、塔里木河中、下游荒漠河岸林胡杨种群生境条件有明显的空间差异。随着胡杨种群生境条件退化，胡杨种群结构退化显著，林龄老化趋势加剧，种群更新不足。.2、胡杨的克隆构型对生境异质性响应敏感，表现出两种类型，游击型与密集型。.3、在样地尺度，胡杨克隆分株在空间分布上倾向于占据地下水埋深较浅、土壤盐分较低且养分较好的区域。.4、当干旱胁迫发生时，胡杨无性系幼株与实生幼株均表现出从细胞到叶片到植株、从表型可塑性到内部形态结构的响应变化、从生物量累积分配到生理生化过程多尺度全方位的综合响应与抗旱机制。.5、胡杨亲株与克隆分株间存在水分与光合产物的克隆整合。克隆整合以顶向传输为主，水分整合强度与间隔子长度成反比，且会受到亲株自身生理节律的影响，在正午减弱。.6、克隆整合，特别是水分整合，有利于克隆幼株较实生幼株获得更多的水分，并表现出更好的生理活性，这有助克隆幼株在恶劣生境下占据更宽生态位并具有相对更高生存能力与竞争力，对幼株的成活与种群更新的促进作用是胡杨克隆整合及其克隆繁殖特性重要的生态意义。