古尔班通古特沙漠梭梭一年多轮形成机制与年龄多样性

本项目通过对古尔班通古特沙漠梭梭一年多轮的解剖特征及年龄相关指标的分析测定，比较分析不同土壤类型梭梭过渡径最宽生长轮处细胞的大小、形状、层数、导管的长度、直径、组织比量、微纤丝角等，研究梭梭"早材"、"晚材"的结构组成及时空异质性。通过室内试验和野外试验，探讨古尔班通古特沙漠不同土壤类型梭梭一年多轮形成的过程及其对环境因子的响应；弄清不同土壤类型梭梭外形指标和年生长轮的频数，建立不同土壤类型梭梭的年龄模型，揭示多年生荒漠木本植物梭梭一年多轮条件下"早材""晚材"交替形成的原因与年龄多样性的适应对策,丰富完善一年多轮形成的知识体系，为准噶尔盆地荒漠公益林梭梭的管理及二类森林资源清查提供依据，同时为濒危物种梭梭的科学研究提供技术支持。

梭梭木质部每年形成多个生长轮，然而其形成原因尚不清楚，也导致通过树轮方式来估算梭梭年龄十分困难。项目研究表明，土质、沙土和砾石土壤类型梭梭最宽处每年的生长轮数分别为6.09、5.61和5.06轮。土质、沙土和砾石土壤类型梭梭单个生长轮最宽处的平均宽度分别为0.42、0.292和0.241mm。梭梭生长轮的浅棕色带（“早材”）和深棕色生长带（“晚材”）细胞层数分别为4.89±0.59、24.33±1.27层。土质、沙土和砾石类型梭梭“早材”与“晚材”比例范围分别为0.724-0.853、0.711-0.835和0.583-0.715。梭梭射线和轴向薄壁组织比量分别为2.62%和1.34%。纤维组织比量达86.98%。.三种土壤类型梭梭树轮最长边生长轮宽度随灌溉量的增加而显著增加(p<0.01)，“早材”与“晚材”比例表现出随灌溉量增加而增加的趋势。树轮最长边生长轮“早材”与“晚材”比例随灌溉次数降低而减少，表明“早材”对应灌溉量而“晚材”对应着持续的干旱。随着灌溉间隔时间的增加，ABA、C2H4含量呈增加趋势，IAA、GA3和ZT含量呈降低趋势；随着灌水量的增加，土壤水分有效性升高，ABA、C2H4含量呈减少趋势，IAA、GA3和ZT含量呈增加趋势，且韧皮部GA3和ZT含量与生长轮宽度呈显著正相关(p=0.05)。我们认为由于脉冲式降水形成了高的土壤含水量和适宜的土壤温度，导致梭梭生长期内形成多个生长轮。而且，梭梭每年均产生多轮应属于正常生长现象而非伪年轮。.以树高和过渡径为参数，得到不同土壤类型的最优模型：.T沙=5.52611D+2.90390H+13.92827.T土=6.7891D-4.3666H+24.0235.T砾= 18.535(D2H)0.2809.土质、沙土和砾石地类型梭梭加权平均年龄分别为14.59、10.86和8.21年，结果表明，砾石类型梭梭个体小、寿命短，则世代更替迅速，更利于梭梭在干旱和贫瘠环境下进行生存。土质中的梭梭具有更长的寿命，这就为它们的生存提供了更多的机会并使它们有更高的生存能力来避免灭绝。不同立地条件下灵活多变的寿命策略是梭梭应对沙漠地区自然条件和水分可利用性变化的一种进化特性。项目研究结果对于梭梭树轮生长对荒漠环境的适应、荒漠梭梭公益林资源连续清查具有重要意义。