匍匐茎草本绢毛匍匐委陵菜对局部遮荫的克隆可塑性

采自林窗和林内生境的绢毛匍匐委陵菜 (PotentillareptansL .var.sericophyllaFranch)“分株对”(即由一匍匐茎节间相连着的两个分株 ,其一为“目标分株” ,另一为“相连分株”)在一户外实验中经历了全不遮荫、全部遮荫和局部遮荫处理。该植物的基株生物量、匍匐茎总长度、分株数、匍匐茎比节间重、叶柄长、比叶柄重在遮荫条件下较小。匍匐茎节间长度没有对遮荫处理发生反应。在局部遮荫处理 ,遮荫斑块的分株的叶柄长度由于连着未遮荫斑块中分株而变得更长。这种克隆整合对克隆形态可塑性的修饰作用只在林窗生境来源的实验植物中观察到。其他克隆生长和克隆形态特征的可塑性在不同生境来源的实验植物间没有差异。     

土壤养分水平影响绢毛匍匐委陵菜匍匐茎生物量投资

为研究匍匐茎草本植物对基质养分供应水平的生物量分配格局的可塑性,在一盆栽实验中对绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans var. sericophylla)进行了8种不同的养分处理。绢毛匍匐委陵菜植株生物量、匍匐茎数、分株数以及匍匐茎节间长在中等养分条件下最大。随土壤养分的降低,绢毛匍匐委陵菜对叶片和叶柄的生物量投资减小,而对根系的生物量投资增加。在中等养分条件下,绢毛匍匐委陵菜对匍匐茎的生物量投资倾向于最大,而在更高或更低的养分条件下倾向于减少。此生物量分配格局与de Kroon和Schieving的模型模拟结果相符合,结果表明在中等资源水平下增加对匍匐茎的生物量投资是克隆植物增加资源获取的对策之一。     

光照强度和基质养分对匍匐茎草本金戴戴克隆生长和克隆形态的影响

在深度遮光 (光照强度为高光条件的 6 .2 5% ,约为自然光照的 5.3% )或低养分条件下 ,金戴戴 (HalerpestesruthenicaOvcz.)生物量、初级分株叶面积、分株总数、匍匐茎总数和总长度均显著减小 ,而比节间长和比叶柄长显著增加。在低养分条件下 ,金戴戴匍匐茎平均节间长显著增加 ,而匍匐茎分枝强度和分株数显著减小。这些结果与克隆植物觅食模型相符合 ,表明当生长于异质性生境中 ,金戴戴可能通过以克隆生长和克隆形态的可塑性实现的觅养行为来增加对养分资源的摄取。在深度遮光条件下 ,金戴戴平均间隔子长度 (即平均节间长和平均叶柄长 )均显著减小。这一结果与以往实验中匍匐茎草本间隔子对中度和轻度遮光 (光照强度为高光条件的 1 3%～ 75% ,>1 0 %的自然光照 )的反应不同。这表明 ,在深度遮光条件下匍匐茎克隆植物可能不发生通过间隔子可塑性实现的觅光行为。光照强度和基质养分条件的交互作用对许多性状如总生物量、匍匐茎总数和总长度、二级和三级分株数、分株总数、初级分株叶面积以及分枝强度均有十分显著的效应。在高光条件下 ,基质养分对这些性状有十分显著的影响 ;而在低光条件下 ,基质养分条件对这些性状不产生影响或影响较小。这表明 ,光照强度影响金戴戴对基质养分的可塑性反应。在深度遮光     

高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响

为了揭示高寒草甸典型匍匐茎克隆植物对不同生境的生态适应对策,验证生境适应假说,并为高寒草地的退化演替机理研究提供依据,以调查统计和比较样地法研究了江河源区高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的影响。研究表明,重度退化草甸的植物群落结构、功能以及土壤特征发生了明显的变化,继而对鹅绒委陵菜无性系的克隆生长行为和形态特性产生了影响。高寒草甸退化后鹅绒委陵菜的匍匐茎增多,分支强度加大。退化草甸内鹅绒委陵菜的基株高度小于未退化草甸,根长大于未退化草甸,基株的叶片数目问没有明显差别。退化草甸的分株高度显著小于未退化草甸,而分株叶数大于未退化草甸,根长小于未退化革甸且差异不显著。未退化草甸内鹅绒委陵菜无性系的问隔子长度、粗度和匍匐茎长度大于退化草甸,间隔子平均数目少于退化草甸,差异都不显著。随着鹅绒委陵菜无性系匍匐茎数目的增加,不论重度退化草甸与未退化草甸,用于鹅绒委陵菜克隆繁殖的能量投资也逐渐增加。鹅绒委陵菜在未退化草甸用于克隆繁殖的能量投资比例高于退化草甸,其中未退化草甸内鹅绒委陵菜基株的干重占无性系总生物量的比例略低于退化草甸,分株和匍匐茎的干重占无性系总生物量的比例高于退化草甸。高寒草甸退化对鹅绒委陵菜克隆生长特征的这些影响,与植物群落结构和功能的变化导致生境变异密切相关,是其对高寒草甸退化导致的资源和生境差异的反应,也是对资源利用达到的最合理状态,是一种选择适应的结果,有利于克隆繁殖潜力的发挥。同时为生境适应假说提供了又一例证。     

光照强度和基质养分对匍匐茎草本金戴戴克隆生长和克隆形态的影响

在深度遮光(光照强度为高光条件的6.25%,约为自然光照的5.3%)或低养分条件下,金戴戴(Halerpestes ruthenica Ovcz.)生物量、初级分株叶面积、分株总数、匍匐茎总数和总长度均显著减小,而比节间长和比叶柄长显著增加.在低养分条件下,金戴戴匍匐茎平均节间长显著增加,而匍匐茎分枝强度和分株数显著减小.这些结果与克隆植物觅食模型相符合,表明当生长于异质性生境中,金戴戴可能通过以克隆生长和克隆形态的可塑性实现的觅养行为来增加对养分资源的摄取.在深度遮光条件下,金戴戴平均间隔子长度(即平均节间长和平均叶柄长)均显著减小.这一结果与以往实验中匍匐茎草本间隔子对中度和轻度遮光(光照强度为高光条件的13%～75%,>10%的自然光照)的反应不同.这表明,在深度遮光条件下匍匐茎克隆植物可能不发生通过间隔子可塑性实现的觅光行为.光照强度和基质养分条件的交互作用对许多性状如总生物量、匍匐茎总数和总长度、二级和三级分株数、分株总数、初级分株叶面积以及分枝强度均有十分显著的效应.在高光条件下,基质养分对这些性状有十分显著的影响;而在低光条件下,基质养分条件对这些性状不产生影响或影响较小.这表明,光照强度影响金戴戴对基质养分的可塑性反应.在深度遮光或低养分条件下,金戴戴可能通过减小匍匐茎节间粗度(增加比节间长)来增加或维持其相对长度,从而更有机会逃离资源丰度低的斑块.     

葡匐茎草本绢毛匐委陵菜对局部蔗荫的克隆可塑性

采自林窗和林内生境的绢毛匍匐委陵菜（Ｐｏｔｅｎｔｉｌｌａ ｒｅｐｔａｎｓ Ｌ．ｖａｒ．ｓｅｒｉｃｏｐｈｙｌｌａ Ｆｒａｎｃｈ）“分株对”（即由一匍匐茎节间相连着的两个分株,其一为“目标分株”,另一为“相连分株”）在一户外实验中经历了全不遮荫、全部遮荫和局部遮荫处理。该植物的基株生物量、匍匐茎总长度、分株数、葡匐茎比节间重、叶西风长、比叶柄重在遮荫条件下较小。葡匐茎节间长度没有对遮荫处理发生反应。     

绢毛匍匐委陵菜与土壤有效磷的小尺度空间相关分析

许多学者认为植物空间分布是由在小尺度上起作用的某些土壤因子控制,但对克隆植物种群与土壤变量进行空间格局比较的研究相对较少。该研究主要探讨小尺度上克隆植物与土壤有效磷之间的空间相关性,特别是它们的相似性。土壤和植物样品取自北京东灵山的绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans var. sericophylla)种群,样方大小为336 cm×96 cm;采用半方差函数和交互相关图来分析空间分布特征。结果表明,土壤有效磷含量空间分布的斑块性结构明显,空间自相关尺度为37.8 cm。绢毛匍匐委陵菜的各项测定指标与土壤有效磷的空间格局多数在75~110 cm尺度上显著负相关,在110~165 cm尺度上相关性不显著;分株数、叶数和匍匐茎生物量在小于50 cm尺度上以及根生物量在小于30 cm尺度上与土壤有效磷含量的空间格局显著正相关。资源共享和选择性放置克隆分株是绢毛匍匐委陵菜利用小尺度异质性土壤资源的重要生态对策。     

不同养分条件下和不同生境类型中根茎草本黄帚橐吾的克隆生长

 对多年生植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在不同氮肥梯度和不同生境类型中的克隆生长行为进行研究。结果表明：1)资源水平与群落性质影响着间隔子(Spacer)长度的变化,氮肥处理使之明显变短;自然群落中的间隔子长度远远长于人工群落,说明黄帚橐吾间隔子具有很强的形态可塑性,能对资源水平和生境优劣作出反应。2)分枝强度(Branching intensity)具有随资源水平的增高而上升的趋势,表明无性系分株(Ramet)的形成和生长受环境资源状况和源株(Genet)生长状况的影响;3)黄帚橐吾的分枝角度为0˚或180˚,资源水平与环境差异对其影响不大,可塑性低;4)环境资源贫乏或植株比较拥挤时,黄帚橐吾个体根系资源分配比例加大,说明黄帚橐吾的资源分配(Resource allocation)模式更多地受环境资源条件和群落性质的影响。     

高寒草甸不同海拔梯度下多年生黄帚橐吾的克隆生长特征

通过对多年生植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在四个不同海拔梯度下的克隆生长行为进行研究,结果表明：(1)资源水平(土壤养分)、干扰和群落性质影响间隔物(spacer)长度的变化。在第一和第四海拔梯度中(土壤养分较丰富)间隔物长度较短,而在第二和第三海拔梯度中(土壤养分较贫乏)间隔物长度较长,说明其能对资源水平和生境优劣作出反应。(2)分枝强度(branching intensity)随资源水平的增加而上升。(3)在高海拔、寒冷和资源较丰富的生境中,其生物量的投资偏向于地下部分生物量,说明黄帚橐吾的资源分配方式受到环境资源条件和群落性质的影响。     

Spatial structure of stoloniferous herbs: an interplay between structural blue-print, ontogeny and phenotypic plasticity

Plant form and spatial structure reflect the basic architectural blue-print of a plant. In most plant species, the expression of the structural blue-print is systematically altered during ontogeny resulting in predictable changes in the allometry of plant structures and in the types of structures that are produced. The expression of the structural blue-print or the timing of ontogenetic changes is also frequently altered by environmental conditions. This latter source of variability, referred to as phenotypic plasticity, is manifested through changes in the timing and rates of meristem initiation and development, the likelihood that meristems will remain dormant or commit to different demographic fates (i.e., vegetative vs. reproductive structures), or the size and structure of the organs formed. Complex interactions among these components can result in considerable differences in form and spatial structure among individuals of the same species. This paper focuses on the importance of these different components in determining the architecture of clonal plants with long internode connections between ramets.A case study is presented that attempts to separate ontogenetic variation and phenotypic plasticity in two stoloniferous species with different structural blue-prints, in their responses to shading. In both species the rate of ontogenetic development responded to intermediate shading levels, but only at very low levels of light availability did plastic changes in branch formation occur. Under shaded conditions the two species achieved similar changes in their architecture in conspicuously different ways. We discuss how different mechanisms leading to a given architecture can be distinguished and what the ecological implications of this are.     

资源异质性环境中三种匍匐茎草本植物克隆内资源共享和分株功能特化

研究了3种来自中国北方林下、草地和碱化草甸匍匐茎型克隆草本植物绢毛匍匐委陵菜 (Potentilla reptans L. var. sericophylla Franch.)、鹅绒委陵菜 (P. anserina L.) 和金戴戴 (Halerpestes ruthenica (Jacq.) Qvcz.) 对由高光照低养分斑块和低光照高养分斑块组成的资源交互斑块性生境的适应性对策.当生长于高光照低养分条件下分株 (HL分株) 与生长于低光照高养分条件下分株 (LH分株) 之间的匍匐茎连接时, 3种克隆植物HL分株、LH分株以及整个分株对系统 (HL分株 + LH分株) 的生物量均得到显著提高.同时, LH分株根冠比显著增加, 而HL分株根冠比显著下降.这表明, 当互连分株置于由低光照高养分斑块和高光照低养分斑块组成的异质性环境中时, 3种植物克隆分株均发生了环境诱导的功能特化.克隆内资源共享以及克隆内不同分株的功能特化有利于整个分株系统对局部丰富资源的获取, 从而能够缓解资源交互斑块性生境对克隆植物的不利影响.     

资源异质性环境中三种匍匐茎草本植物克隆内资源共享和分株功能特化(英文)

研究了 3种来自中国北方林下、草地和碱化草甸匍匐茎型克隆草本植物绢毛匍匐委陵菜 (PotentillareptansL .var.sericophyllaFranch .)、鹅绒委陵菜 (P .anserinaL .)和金戴戴 (Halerpestesruthenica (Jacq .)Qvcz .)对由高光照低养分斑块和低光照高养分斑块组成的资源交互斑块性生境的适应性对策。当生长于高光照低养分条件下分株(HL分株 )与生长于低光照高养分条件下分株 (LH分株 )之间的匍匐茎连接时 ,3种克隆植物HL分株、LH分株以及整个分株对系统 (HL分株 LH分株 )的生物量均得到显著提高。同时 ,LH分株根冠比显著增加 ,而HL分株根冠比显著下降。这表明 ,当互连分株置于由低光照高养分斑块和高光照低养分斑块组成的异质性环境中时 ,3种植物克隆分株均发生了环境诱导的功能特化。克隆内资源共享以及克隆内不同分株的功能特化有利于整个分株系统对局部丰富资源的获取 ,从而能够缓解资源交互斑块性生境对克隆植物的不利影响     

高寒退化与未退化草甸土壤下匍匐茎鹅绒萎陵菜的克隆生长特征的比较

通过鹅绒萎陵菜的野外移栽试验,分析了在矮嵩草草甸土壤和退化草甸土壤下该种植物的克隆繁殖特征．结果表明,在母株产生的匍匈茎数量、母株高度和叶片大小在两类不同土壤下没有明显差异．母株叶片数、匍匈茎的粗度、匍匈茎长度以及间隔子的长度有较明显的差异．在退化草甸土壤中母株叶片较多,匍匈茎长度和间隔子长度明显较长,匍匈茎直径也明显较大．在退化草甸环境中,由于土壤养分相对较缺乏,鹅绒萎陵菜可能通过增加母株叶片的数量,尽可能多地积累光合产物,来保证匍匈茎的生长,匍匈茎也以增加粗度和增加长度来尽量增强其觅食能力．鹅绒萎陵菜在生物量投资分配上也表现出一定的差异．与退化草甸土壤环境相比,在未退化草甸土壤中,鹅绒委陵菜克隆母株和分株的生物量均明显偏向地下部分(根系)的投资,以期从土壤中吸收更多的养分,从而最终提高子株的成活率．     

华西银腊梅挥发油化学成分的研究

用水蒸气蒸馏法提取华西银腊梅挥发油,并用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对其挥发油的化学成分进行分析,结果共鉴定了其中的39种成分,所鉴定成分含量约占总检出量的87.83%。其化学成分主要为(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸甲酯(9.00%),壬醛(5.83%),二十一烷(5.69%),二十烷(5.08%),辛炔酸(4.50%),2,6,10,15-四甲基十七烷(3.93%),(Z)-6-十八烯酸甲酯(3.65%),3,8-二甲基十一烷(3.52%),1-十六碳炔(3.31%),肉豆蔻酸(2.86%),月桂醛(2.81%),壬酸(2.23%),5,6,7,7α-四氢-4,4,7α三甲基-2(4H)-苯并呋喃酮(2.18%)等。     

Costs of plasticity in foraging characteristics of the clonal plant Ranunculus reptans

In clonal plants, evolution of plastic foraging by increased lengths of leaves and internodes under unfavourable conditions may be constrained by costs and limits of plasticity. We studied costs and limits of plasticity in foraging characteristics in 102 genotypes of the stoloniferous herb Ranunculus reptans. We grew three replicates of each genotype with and three without competition by the naturally co-occuring grass Agrostis stolonifera. We used regression and correlation analyses to investigate potential costs of plasticity in lengths of leaves and stolon internodes, developmental instability costs of these traits, and a developmental range limit of these traits. We used randomization procedures to control for spurious correlations between parameters calculated from the same data. Under competition the number of rosettes, rooted rosettes, and flowers was 58%, 40%, and 61% lower, respectively, than in the absence of competition. Under competition lengths of leaves and stolon internodes were 14% and 6% smaller, respectively, than in the absence of competition. We detected significant costs of plasticity in stolon internode length in the presence of competition when fitness was measured in terms of the number of rosettes and the number of flowers (selection gradients against plasticity were 0.250 and 0.214, respectively). Within-environment variation (SD) in both foraging traits was not positively correlated with the corresponding plasticity, which indicates that there were no developmental instability costs. More plastic genotypes did not have less extreme trait values than less plastic genotypes for both foraging traits, which indicates that there was no developmental range limit. We conclude that in R. reptans costs of plasticity more strongly constrain evolution of foraging in the horizontal plane (i.e., stolon internode length) than in the vertical plane (i.e., leaf length).