古尔班通古特沙漠梭梭构型变化及其与环境的关系

In order to illustrate the crown architectural variation and biomass distribution of Haloxylon ammodendron in different scales, different habitats and different developmental phases understand the response and adaptation mechanisms of plant to different environment conditions, the architectural indicators of H. ammodendron in Gurban Tonggut desert are investigated. Combining field investigation with laboratory analysis, the relationship between the individual morphological characteristics and their growth of H. ammodendron are studied under harsh environment, and virtual models are established to simulate the growth and morphological structure. The architectural indicators of H. ammodendron under the artificial management and the natural state are contrasted , and the coupling between the architectural development of Haloxylon ammodendron and its environment are analyzed, to explore the growth adaptation strategies under the extremely dry and high light conditions, expanding population ecology research, provide a scientific basis for the protection of Gurban Tonggut desert ecology environment and restoration of the damaged ecosystems.

本项目通过对古尔班通古特沙漠植物梭梭植冠构型相关指标的分析测定，采用样地调查和室内分析相结合的方法，比较分析不同尺度、不同生境、不同发育阶段的梭梭构型和生物量分配的时空变化特征,并与人工管理条件下的梭梭作对比，研究在严酷环境下梭梭个体形态特征与它们生长发育的关系，分析构型变化与环境之间的关联性，建立能模拟梭梭生长发育与形态结构建成的虚拟模型，探索固沙优势植物梭梭在强光高温、极度干燥环境下独特的生长适应对策，拓展梭梭种群生态学的研究内容，为保护古尔班通古特沙漠的生态环境以及受损生态系统的恢复、重建提供科学依据。

植物构型与环境的响应关系近年来受到广泛关注，它反映对环境适应过程中植物内部与外部不同功能之间的权衡，对不同生境中的植物构型进行比较一定程度上可以反映植物体的不同适应对策。梭梭是新疆珍贵的林木资源，是荒漠植被的主要建群种，广泛分布于丘间沙地、山前平原或砾石地上，形成了不同的生态类型。通过对其构型特征的对比研究，发现：梭梭在沙质类型和坡顶条件下树冠较为开阔，在砾石质类型和缓坡条件下树冠相对紧密；小生境中梭梭构型发生变异，坡顶和缓坡构件格局趋于“聚集型”，而平地则趋于“游击型”；不同发育时期梭梭幼苗植冠构型会有明显的动态变化，梭梭一级侧枝分枝角度，由顶端向基部，出现缓慢增大的趋势，地上部与地下部存在显著的相关性；在遮阴条件下，幼苗具有更高的分枝角，这是梭梭幼苗对于不同的光照条件在分枝形态上做作出的适应性调整；随着光照强度减弱，梭梭幼苗的根、茎、侧枝和总生物量都明显降低，形态可塑性指数存在减小的趋势；不同地点梭梭灌丛在幼树阶段密度呈快速增加趋势，成年一阶段则开始快速下降，之后呈缓慢下降趋势。风蚀强度越大，梭梭灌丛聚集密度越大。梭梭种子不同种源间在发芽能力上存在差异，在沙埋厚度超过到4cm时不能发芽。相关成果已发表学术论文4篇，投稿在审2篇，部分结果还在整理中。研究结果为丰富梭梭种群生态学提供了一定数据。