准噶尔盆地梭梭与白梭梭空间分布差异的成因研究

梭梭属植物我国仅有的两个种：梭梭和白梭梭，是准噶尔盆地荒漠植被的主要建群种，在维持荒漠生态系统的结构和功能上具有不可替代的生态价值。荒漠区植物种群空间分布格局是植物长期适应环境的结果，亦是局地水文过程和水文循环控制的种群分布格局。本项目采用比较生态学和实验生态学方法，研究两种同属植物在水分梯度下，植物根系分布和生物量分配特征；在微地形分异下，成年植株对水分条件变化的水分响应特征；在自然与人工模拟环境条件下，主要环境因子对种子萌发和幼苗定居的影响。以期阐明梭梭和白梭梭在自然水分梯度下的生物量分配对策和用水策略，揭示两种植物对水分条件变化的生理和形态响应与适应机制，查明两种植物更新关键阶段对环境条件的需求差异和一致性，并最终解释两种植物空间分布差异的形成原因，为梭梭和白梭梭的更新、恢复与保护提供理论支撑，并为预测在气候变化和人类活动的双重影响下梭梭、白梭梭荒漠植被的未来奠定相关科学基础。

植物种空间分布多样性和植物种空间分布格局形成的机理是生物地理学和生态学的核心议题。但是物种分布的决定性因素随研究的时间和空间尺度而变化。本研究以准噶尔荒漠植被的主要建群种梭梭和白梭梭为研究对象，以其典型分布（白梭梭生长在沙垄中上部、梭梭生长在沙垄下部与垄间低地）格局形成原因为科学问题，围绕两个基本假设：（1）梭梭、白梭梭种子萌发与幼苗定居阶段差异不显著，成年植物生存（环境响应与适应差异）决定了它们的分布差异； （2）成年植株对环境响应与适应差异不显著，种子萌发、幼苗定居阶段对环境的差异需求造成了它们的分布差异（另一种本来可以存活，但不能定居），设计实验内容，展开我们的研究工作。项目通过开展梭梭与白梭梭原始生境土壤基质互换实验结合室内盆栽实验，证明在种子萌发和幼苗定居阶段两种植物环境需求的差异基本决定其分布格局；而典型分布条件下梭梭与白梭梭生理的差异，则是两种植物在不同生境长期适应性分化的结果。