第七届青年地学论坛

【目的】本研究通过探讨降雨增加驱动油蒿入侵白刺沙包的机理为进一步认识干旱区荒漠植物生存适应策略及预测未来降水变化情景下荒漠植物群落演替方向提供一定的理论依据。【方法】基于2008年在乌兰布和沙漠东缘建立的人工模拟增雨野外实验平台，以白刺－油蒿群落为研究对象，调查测定不同增雨条件下两种植物的形态特征和白刺沙包土壤水分动态，结合盆栽和室内实验研究增雨对白刺和油蒿种子萌发、地上部分生长、根系生长和径级分布的影响差异，分析两种植物对土壤水分和地上空间的竞争能力，阐明两种植物对降雨增加的响应差异，进而揭示模拟增雨驱动油蒿入侵白刺沙包的机理。【结果】1）不同增雨处理对白刺和油蒿地上部生长有显著影响（P＜0.05），在增雨处理下，白刺株高和平均冠幅显著小于油蒿；随着增雨量的增加，白刺基径由显著大于油蒿转变为无显著差异，并在D处理下显著小于油蒿。2）在不增雨条件下，两种植物的根系平均直径和根尖数存在显著差异，白刺幼苗根系平均直径大于油蒿幼苗，而油蒿幼苗根尖数高于白刺，其他根系参数均无显著差异；在增雨条件下，A、B、C处理的白刺总根长、总表面积、平均直径、根尖数和分叉数显著大于油蒿；但在D处理下，白刺总根长、总表面积、平均直径、总体积、根尖数和分叉数均明显下降，与油蒿无显著差异，甚至小于油蒿。3）增雨显著降低了白刺幼苗的根冠比，而对油蒿幼苗的根冠比没有显著影响，表明增雨后油蒿呈现协同生长的效应。4）除CK和A处理外，其它增雨处理的白刺种子最终发芽率显著降低，且萌发启动时间较晚，萌发速度缓慢，幼苗长势较弱，说明增雨不利于白刺种子萌发；而对油蒿种子而言，与CK相比，A和B增雨处理能够提高油蒿种子发芽率，且种子萌发速度快。【结论】未来降雨增加条件下，浅层土壤水分明显改善，有利于浅根系植物油蒿的生长，表现出更强的水分竞争力，最终导致油蒿对白刺沙包的入侵愈加明显。
 

荒漠植物；模拟增雨；形态特征；土壤水分；种子萌发