蒿属两种固沙先锋植物的生态适应机制比较研究

白沙蒿Artemisia sphaerocephylla 与乌丹蒿A.wudanica 亲缘关系较近，均生于流动、半流动沙地，为固沙的先锋植物。白沙蒿分布区较广，主要分布于我国和蒙古西部荒漠与沙地，并在内蒙古中、东部沙地广泛飞播，乌丹蒿则局限分布于内蒙古东部科尔沁沙地的西部。近些年随着沙地的治理，飞播种的侵入，乌丹蒿种群的分布呈减少的趋势，而对本种的资源利用和保护却未得到应有的重视。另一方面白沙蒿从原产地到远距离的飞播区，物候期发生明显的变化。本项研究将从形态结构、生长发育、水分调节、光合特性、保护酶系统、化感作用等方面研究两种植物对不同生态环境的适应性变化规律，初步阐明其分布格局形成的生物学基础，分析白沙蒿的适应策略，探讨乌丹蒿呈狭域分布和种群更新困难的主要原因及保护对策。对于进一步利用沙蒿类植物进行区域沙漠化治理具有实践指导意义，同时也对飞播固沙植物的生态适应性研究提供重要参考。

白沙蒿与乌丹蒿为重要的固沙先锋植物，白沙蒿主要分布于我国西部的荒漠及草原区的沙地，作为飞播治沙的优选植物，在内蒙古中、东部沙地广泛飞播，乌丹蒿则局限分布于科尔沁沙地的西部。本项目从形态结构、生长发育、生理调节、物候变化、种子萌发、化感作用、种群结构、繁殖分配、种群格局、固沙效益等方面对两种植物进行了研究，从而探讨白沙蒿飞播后的生态适应性，以及乌丹蒿近些年种群衰退的原因。对于进一步利用沙蒿类植物进行区域沙漠化治理具有实践指导意义，同时也对飞播固沙植物的生态适应性研究提供重要的参考。结果表明，飞播植物白沙蒿、柠条锦鸡儿、羊柴以及乌丹蒿自身均对乌丹蒿具有化感作用，尤其是对其根的生长有明显抑制作用，因而，化感作用可能是乌丹蒿种群出现衰退现象的重要原因之一。科尔沁沙地3种沙蒿乌丹蒿、白沙蒿、差不嘎蒿种子最适沙埋深度在0.5～1.5cm范围内，萌发出土时适宜水量高于同期平均降水量（50mm/月）。出苗后，乌丹蒿幼苗死亡率显著高。即使达到75mm/月的降水，可满足乌丹蒿种子萌发，但不能满足幼苗生长的需要。因而降水缺乏导致乌丹蒿种群更新出现问题，这是近几年乌丹蒿种群出现衰退的更主要原因。就繁殖分配而言，参与有性生殖个体的平均繁殖分配比例为乌丹蒿21.76%，差不嘎蒿33.79%，白沙蒿66.06%，而从群体来讲，乌丹蒿更低，低的繁殖分配比例也不利于乌丹蒿种群在严酷环境中的繁衍发展。对于白沙蒿，就主要数量性状来看，不同群落间有一定差异，但在原产地库布齐沙漠与飞播区科尔沁沙地综合比较来看差异不显著。不同于原产地，在飞播区，到了固定沙地白沙蒿仍可占绝对优势，表现出其对飞播区环境的良好适应。飞播后白沙蒿生理指标的变化主要与温度的变化有关，尤其是在9月下旬，表明飞播区白沙蒿受到一定的低温胁迫，但通过生理调节可以较好地适应。飞播到科尔沁沙地的白沙蒿从展叶到始花，均晚于原产地白沙蒿近1旬，但从开花到果熟的时间缩短，表明飞播区的白沙蒿缩短果熟时间，以确保种子的成熟。科尔沁沙地的白沙蒿不论是各级枝条分枝角度还是分枝率均大于同区域的乌丹蒿与差不嘎蒿，表明白沙蒿枝条的生长能更充分地利用资源空间。并且从反映固沙效应的粗糙元密集度来看，白沙蒿Lc值最高（0.35），明显地大于同区域的差不嘎蒿（0.10）与乌丹蒿（0.12），表现出飞播到科尔沁沙地的白沙蒿有着优于乌丹蒿和差不嘎蒿种群的固沙效应。