基于响应曲面模型矿区3种植物种子萌发生态位研究

　　 摘要:

本研究以苜蓿、狗牙根和黑麦草为对象，采用人工模拟萌发胁迫实验，利用Central Composite Design(CCD)进行实验设计和双因素方差分析，构建种子萌发对水热胁迫的响应模型，量化萌发生态位宽度，进而探讨其对矿区植被恢复的指导意义。结果表明：采用响应面法建立的3个植物种种子萌发响应胁迫的模型具有统计学意义（P<0.05），验证显示模型拟合度良好且预测精度较高（R2>0.85），平均绝对误差（MAE）指数均低于20%，其中狗牙根的模型精确度最高。通过对比Levins与Shannon指数，发现Levins指数能更准确量化萌发生态位宽度，并与95%有效萌发生态位阈值高度一致。三种植物中，狗牙根在高温胁迫下表现出最宽的生态位（温度宽度11.31℃，Levins指数4723.13），显著优于苜蓿和黑麦草，黑麦草则在水分胁迫下生态位较宽（?w=10.61%）。因此，狗牙根在高温胁迫环境下作为优选恢复植物种更具明显的萌发成功优势。本研究结果有助于在条件恶劣的矿区基于植物萌发响应胁迫的生态位优选恢复植物种，同时为播种后种子萌发的管理抚育措施提供指导，进而提高生态恢复的成功率。