短命植物生物生态学特征

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1、短命植物又称短营养期植物、短期生植物。主要生长在干旱区，植物利用早春雨水和融化的雪水提供的土壤湿度和一定的温度生长发育，并在夏季干热季节来临之前短短的2个月左右时间里迅速完成生活周期，随后整个植株或地上部分干枯死亡，以种子或地下器官休眠渡过对植物生长不利的季节，来年春季再由种子或地下器官形成新的个体，这类植物包括一年生短命植物和多年生类短命植物两类_1]。短命植物一般分布在降水稀少、四季分布较均匀、夏季酷热、冬季严寒但冬春有一定雨雪的干旱区。在这种气候环境下，短命植物在长期发展过程中，巧妙适应环境，形成了一系列应对环境挑战的生物学特征，大致

2、可分为5类[引。喜早春春雨，稍耐寒短命植物集中出现在4—5月，冬春有一定雨雪，春季天气暖和，土壤墒情较好，春旱现象不显著。秋季，某些短命植物的少量个体虽有出现，但无论在种群的丰富度、个体数量、覆盖度、物质积累和群落学意义等方面均远不如春季。特别是秋季出现的短命植物个体，当年很少能通过完整的生长发育周期。如十字花科植物仅形成紧贴地面的莲座状叶，随之被覆盖于冬季的积雪之下，待来年积雪消融之后，才能继续完成其整个个体生长发育过程。所以，人们通常称短命植物为春雨型短命植物。另外，人们还习惯在短命植物名称之前冠以早春2字。这是由于短命植物常在3月底或

3、4月初已萌发出土，此时冰雪刚刚消融，夜间气温较低，有时在零度以下，甚至还会出现霜冻或下雪天气。据野外观察，并未发现这种天气对短命植物带来明显伤害。短命植物虽然不是典型的适冰雪严寒的植物，但它们较耐寒的生态生物学特点，还是显而易见的_4]。1．1．2生长发育快，营养周期短类短命植物由地下芽萌发出土的时间略早于一年生短命植物。前者，在3月中下旬当气温回升至0℃以上时，地下器官上业已苏醒的休眠芽即破土而出；后者，在4月上旬气温达到O—5℃时，由种子萌发的幼苗才开始出土。之后，各种短命植物的个体相继进入20—30d的展叶期，短者只有10d左右。花期

4、主要集中在4月中旬一5月下旬，持续时间平均为38．5d。5月中旬一6月中旬是短命植物果实成熟的高峰期，加上此时气温已迅速升至20—30℃，种子成熟期伴随着炎热夏季的开始而到来。至此，如同瓜熟蒂落，短命植物的地上部分干枯或整株死亡，以种子或地下器官的方式开始了漫长的休眠期。研究结果表明，短命植物的生活周期平均为75．8d，即2个半月，多者达90—100d，少者40—60d。因此，短命植物的生长发育节律快、各物候阶段紧凑和营养周期短的特点十分明显

5、6]。1．1．3浅根系草本植物从进化角度看，短命植物是一类年轻的植物区系，均为草本，对干旱环境具有

6、灵活、多样的适应性。其根系一般都分布在10—30cm土层内，很少超出40cmll。这是由于在短命植物的生长季内，所处地域一般有一定的降水或积雪融水，土壤墒情较好，为短命植物的生长发育提供了有利的水分条件，短命植物无须像旱生植物那样将根系扎向更深的土层内，即可获得所需要的水分。所以，短命植物在长期适应环境的过程中，形成了浅根系的形态特征。1．1．4中生性结构明显、旱生性结构微弱的解剖学特征根据短命植物营养器官的解剖学研究，短命植物的茎、叶表皮多由单层细胞组成、无角质层或仅有较薄的角质层、多数无毛或少量种具单细胞毛、气孔皆不下陷；多数种的叶肉组

7、织分栅栏组织与海绵组织，且两者厚度比例多不悬殊及多数种内的输导组织不够发达。另外，在少数短命植物中也观察到茎、叶表皮外具角质层，个别种的叶中有发达的栅栏组织，甚至在茎中也有栅栏组织或分布有可行光合作用的具叶绿体的薄壁细胞。同时，极个别植物的茎上还有少量气孔的发育，表现出叶的特征。上述前者属中生性结构特征，后者为旱生性结构特点。两者相比，中生性结构比较明显，旱生性结构则表现较微弱，由此可进一步确认短命植物具有很强的中生性植物的特征【8]。1．1．5夏季休眠，逃避干旱和高温休眠是植物在长期的发展过程中，对不利环境条件所表现的一种适应。寒冷是植物

8、生长发育的不利因素之一，绝大多数植物为了生存，以冬眠的策略逃避严寒的威胁，这也是温带至两极广大地域中植物的一个普遍现象。而短命植物不仅以有规律、周期性的休眠方式度过寒冷的冬季，同时也进行夏季休眠。这是因为短命植物是一类浅根系、春雨型中生植物，像寒冷的冬季一样，炎热的夏季也是植物生长发育的不利季节。所以，短命植物在长期发展过程中也形成了逃避干旱的夏季休眠现象。夏季休眠现象不仅是短命植物长期适应荒漠环境，逃避干旱的一种策略，也使其成为新疆北部植物区系中休眠时间最长和在生}∈季内出现休眠现象的一类独特的植物l_4。。1．2短命植物的根系类型根据根

9、系在土层中的分布深度和主侧根的发育状况，可将短命植物的根系大致分为以下3种类型。1．2．1须根型属于这种根系类型的主要是一年生禾本科植物，如旱麦草Eremopyrumtritic