胡杨是唯一一种能够在我国西北内陆地区形成大规模森林群落的物种,主要分布于流经荒漠地区河流的两岸。由于人类对水资源的不合理利用,造成荒漠河岸生态系统的退化甚至崩溃,保护受危胡杨种群已成为当务之急。本文以内蒙古额济纳绿洲的胡杨为研究对象,对胡杨林的苗库状况、种子雨的时空分布、不同环境因子对胡杨种子萌发的影响进行了研究,以期揭示出胡杨种群受危机制问题,为保护和扩大胡杨种质资源提供科学依据。 野外调查表明:自然条件下的实生苗数量微乎其微,胡杨更新以无性繁殖为主,但是在一些群落中萌生苗的数量也非常稀少。胡杨母树能够产生大量具有生活力的种子,种子雨可以分为初始期、高峰期和消退期3个阶段,大部分的种子集中在高峰期落下。种子的散布主要受湿度和风的影响,湿度对种子雨的强度起主要作用。在一天之中,种子在湿度较低的中午和下午集中散落。应用一元线性回归模型对种子雨强度和相对湿度进行分析后表明二者之间存在显著的负相关关系。对种子的散播距离进行研究后发现,大部分种子落在母树附近,少部分种子能够进行长距离传播。风对种子的传播的方向和距离起决定性的作用,不同方向上的种子传播距离和强度相差很大。在顺风方向上,种子的传播距离最远,所有的长距离传播现象几乎都发生在这一方向上;而在主风向的垂直方向和逆风方向上,种子的散布距离较小,很少有种子能够进行长距离传播。对风的观测表明中午后和下午初的风力较强,而此时种子雨强度又最大,有利风力条件和高种子雨强度出现的同步性可能是促进胡杨种子进行长距离传播最有效的生物控制机制。所以本研究中不同胡杨母树林间种子散播时间的差异可能是胡杨种群内部为适应不同洪水期的所表现出的风险负担机制所造成的。 种子萌发实验的结果表明:新鲜胡杨种子的萌发率为100%,但在自然条件下种子失活速度很快。干旱胁迫、盐胁迫对胡杨种子的萌发具有强烈的抑制作用,光照和温度对胡杨种子的萌发影响较小。由于干旱胁迫和盐胁迫都是由缺水所造成的,所以水分条件是导致胡杨的有性繁殖在种子萌发阶段失败的最为主要的因素。 本文的创新点之一在于揭示出了胡杨繁殖过程中的两种生物控制机制:有性繁殖中的风险分摊机制和r—K连续体机制。本文的创新点之二在于首次对胡杨的种子雨进行了量化观测,首次利用小型气象站对种子散播期的气象因子进行了实时的全期观测,并且总结出胡杨种子雨强度和空气湿度间的关系。