多菌灵处理对克隆植物大米草(Spartina anglica)表型可塑性的影响

对外来植物大米草(Spartina anglica)衰退种群进行高、中、低3个浓度(即50%多菌灵可湿性粉剂的300倍、600倍和1200倍稀释液)多菌灵灌根处理,测定大米草在杀菌剂处理条件下的形态可塑性、克隆生长特性及生物量积累与分配格局.结果表明:与对照相比,各浓度多菌灵处理对大米草的株高、叶数、叶片厚度、叶片面积和根长均没有显著影响(P〉0.05);中浓度处理后,大米草种群的根状茎节数和分枝强度均显著高于对照和其它处理,而根状茎总长和间隔子长度均显著高于对照和低浓度处理(p<0.05),与高浓度处理差异不显著;高浓度处理的大米草地下生物量和根生物量分配显著高于对照和其它处理,而地上生物量分配却显著低于对照和其它处理(P相似文献   

咸淡交替灌溉对克隆植物大米草生长繁殖和生物量分配的影响

通过温室模拟控制实验,研究了咸淡交替灌溉处理对外来克隆植物大米草(Spartina anglica)形态性状、克隆生长、生物量积累及分配格局的影响。实验共设6种浇灌处理:单一淡水灌溉(D)、单一咸水浇灌(X)、淡咸交替灌溉(DX)、咸淡交替灌溉(XD)、淡咸淡交替灌溉(DXD)和咸淡咸交替灌溉(XDX)。结果表明:DX处理条件下,大米草株高、叶片数及根长均达到最高;克隆数最多,且显著高于X、DXD和XDX处理;芽数及根状茎总长均显著大于XDX处理;在DX和D处理下,地上生物量、根系生物量、地下生物量和总生物量均显著高于其它处理。这表明作为滨海盐沼植物,大米草种群比较适应淡咸水交替环境,单一的咸水,以及过度的咸淡转换均不利于大米草的生长繁殖与生物量积累,而淡咸水交替过程的失序可能是引起我国大米草种群衰退的重要原因。     

不同土壤质地和淤积深度对大米草生长繁殖的影响

盐沼湿地生态系统中的土壤质地和淤积深度由于受到潮汐和生物的协同作用会发生相应的变化,将对植物个体生长与湿地植被分布产生影响。本文通过智能温室人工模拟控制土壤质地和淤积深度实验,分析了不同土壤质地(粘土和混合土)及淤积深度(无淤积、淤积植株高度1/4、淤积植株高度1/2及淤积植株高度3/4)对外来克隆植物大米草(Spartina anglica)种群的生长繁殖特征及生物量积累的影响。结果表明:粘土促进叶面积、叶片数及根状茎数的增加,并增加根状茎总长、根状茎生物量及地上生物量的积累;而混合土(粘土与沙土体积比为1:1)增加了克隆分株数、总生物量、地下生物量及根生物量。除叶面积在淤积株高3/4处理下达到最大值外,其他指标均在淤积株高1/2处理下达到最大值。由此推断,大米草种群较适宜的土壤质地及淤积深度为粘土淤积株高的1/2处。据此推测,可通过相应的生物及工程措施来改良土壤质地及通过改变淤积深度来有效管理我国海岸带大米草的分布,为控制大米草在海岸带盐沼中的入侵与种群扩张提供了理论依据。     

不同水盐条件对三江藨草生长和生物量分配的影响

水、盐条件是盐沼生态系统最重要的环境因子,直接影响着植物的生长和繁殖。以莫莫格湿地优势植物三江藨草（Scirpus nipponicus）为研究对象,探究不同水盐条件及其交互作用对湿地植物三江藨草功能性状和生物量分配格局的影响,以期加深对湿地盐渍化背景下内陆盐沼植物生态适应对策的了解,为指导湿地水盐管理和植被生态恢复提供基础数据。实验采用室内模拟控制水盐条件的方法,设置盐度（300、1000、2000、3000、4000 mg/L和5000 mg/L）和水位（-10,0,20,40,60 cm和80 cm）各6个梯度处理,结果表明,三江藨草株高变化仅受水位处理的影响（P<0.05）,随水位的升高株高呈现先增加后下降的趋势;株数变化仅受盐度处理的影响,并且受水位的限制,适宜盐度能促进浅水域植株分株数增加;水位、盐度和二者的交互作用对三江藨草生物量积累及其分配均产生显著影响,随着水位和盐度的升高,三江藨草球茎、地下、地上和单株总生物量均呈先增加后降低的趋势;生物量分配受水盐交互作用较明显,在1000、2000 mg/L和3000 mg/L盐度处理时,随着水位升高球茎生物量分配和地下生物量分配增加,地上生物量分配减少。综合三江藨草的生长特征和生物量累积,认为其在40-80 cm水位和1000-3000 mg/L盐分处理环境中生长状态较好,适宜的盐分处理可以增加三江藨草对水深的耐受程度。     

初始克隆分株数对大米草表型可塑性及生物量分配的影响

 克隆植物大米草 (Spartina anglica) 目前在我国出现了严重的自然衰退 (Dieback) ,为了阐明大米草衰退的机理,分析影响大米草形态可塑 性的因素与自然衰退之间的相关性,以期为近缘植物互花米草 (S.alterniflora) 这一爆发种群的生物控制提供借鉴,对3种不同初始克隆分 株数 (单克隆、三克隆和五克隆)大米草的克隆生长、生物量累积与分配和异速生长特征进行了野外栽培试验。研究结果表明,初始克隆分株数 对间隔子长度影响较弱;初始多克隆的分支强度高于初始单克隆;初始三克隆和五克隆在总生物量 (7.921 5～10 .431 7 g 和 8.903 9～ 10.431 7 g)、地上生物量 (3.396 1～4.255 8 g 和3.618 4～4.338 9 g )、地下生物量 (4.286 9～5.206 6 g 和 5.298 8～6.079 3 g)和根 状茎生物量 (1.318 6～1 .767 7 g 和 1.499 1～2.038 7 g) 积累上均显著高于初始单克隆,不同初始克隆分株数条件下根生物量差异不显著 ;初始多克隆倾向于将资源更多地分配给根状茎,而初始单克隆倾向于将更多的资源分配给根系。由此推断,在不同初始克隆分株数条件下, 大米草的形态可塑性和生物量分配格局的差异显示出在同样资源格局下,初始多克隆的克隆生殖能力较初始单克隆强。初始多克隆生长的大米 草较初始单克隆生长的大米草更能占据优势生境,选择生境 “觅养”的能力与克隆繁殖能力更强。     

水位对大米草和藨草种内种间关系的影响

以外来克隆植物大米草和本土种藨草为研究对象,通过温室控制实验,人工模拟3种水位(基质表面积水5 cm,基质表面微积水0 cm及基质表面下5 cm处微排水)交叉5种定植模式(试验容器内分别为大米草2株、藨草2株、大米草4株、藨草4株以及两物种各2株混种)的试验,研究水位对外来植物大米草和本土种藨草生长繁殖特性及种内种间关系的影响。结果表明:水位仅对大米草和藨草的根生物量及叶片数具有显著影响,而定植模式对两者的生长繁殖指标均有显著影响;大米草种间相对邻里效应指数均显著大于种内相对邻里系数,而藨草的种内和种间相对邻里系数无显著差异;由此推测,水位改变了大米草和藨草的种内种间关系,可以通过适当调节水位以及本土物种的恢复来有效控制大米草在中国海岸带的分布。     

大米草(Spartina anglica)自然衰退种群对N、P添加的生态响应

通过对外来植物大米草(Spartina anglica)自然衰退种群进行N肥、P肥和N-P复合肥不同梯度水平的添加,分析大米草的生长指标差异及其生理生态响应。结果表明:N、P添加后使大米草种群株高均有不同程度的增加,肥效强弱依次为N肥、P肥、N-P肥;叶片数、主根数及总生物量均显著增加(p<0.05)。除N肥外,其它处理的叶片面积和厚度与对照没有显著差异。3种肥源的添加均显著提高了大米草自然衰退种群的光合速率(p<0.05);N和N-P肥均以高浓度效果最显著,但P肥却以中浓度效果最强;光合速率分别比对照增加19.08μmol·m-2·s-1、11.23μmol·m-2·s-1和15.47μmol·m-2·s-1;14d淡水淹没后,肥源添加使大米草自然衰退种群的SOD和POD酶活性增强;中浓度N和中浓度P添加使SOD活性增加最显著,分别比对照增加320.74unit·g-1和134.54unit·g-1;高浓度N和高浓度N-P肥添加使POD酶活性最显著增加。N肥添加可以显著改善大米草自然衰退种群生长生理特性,可以推断大米草种群的衰退与我国海岸带土壤营养中N素营养的限制有一定的相关性。     

土壤水分条件对克隆植物互花米草表型可塑性的影响

在互花米草草滩挖掘沙蚕是海岸带常见的行为,会造成土壤结构松散,蓄水能力下降,局部土壤水分含量低.能否利用这些条件,降低互花米草种群的入侵性,并进而对互花米草的控制提供对策是一个重要的生态学命题.为此,实验模拟3种不同土壤蓄水条件,并测定互花米草在该条件下的形态与存活指标、克隆特征参数及生物量积累与分配格局.结果表明:土壤水分条件对互花米草的叶长和根状茎生物量均没有显著影响(p> 0.05);而其株高、分枝强度、克隆存活数、克隆存活率及地上生物量在各土壤水分条件间差异显著(p< 0.05);在低水分条件下,互花米草的芽数、基茎粗、地上生物量比和叶生物量比均显著低于其他两组处理(p< 0.05),地下生物量比则显著高于其他两组处理(p< 0.05);在中等水分条件下,互花米草的根状茎长、根状茎节数、地下生物量和茎生物量比与其他两组处理差异不显著(p> 0.05),而在其他两组处理间差异显著(p< 0.05);在高水分条件下,总生物量、茎生物量和根生物量显著高于其他两组处理(p< 0.05),根状茎生物量比则显著低于其他两组处理(p< 0.05),而这些指标在其他两组处理间均差异不显著(p> 0.05).由此推断,土壤水分条件适中有利于互花米草的生长扩张以占领有利的资源环境,而土壤水分条件低则抑制互花米草的生长繁殖,影响其种群延续.     

水位和氮浓度对三江藨草幼苗生长和生物量分配的影响

以莫莫格国家级自然保护区常见植物三江藨草(Scirpus nipponicus)为研究对象,设置低(5 cm)、中(35 cm)、高(65 cm) 3个水位和低(4 mmol·L-1)、中(8 mmol·L-1)、高(12mmol·L-1) 3个氮浓度交互的室内控制实验,探究不同水位和氮浓度对湿地植物三江藨草幼苗生长及生物量分配的影响。结果表明:水位对三江藨草幼苗生长、生物量及其分配均产生显著影响(P<0.05),随着水位的升高,三江藨草株高增加,分株数、球茎数及根生物量降低,根茎、球茎、地下、地上和总生物量均呈先增加后降低的趋势;植株地上生物量分配增加,地下(包括根和球茎)生物量分配降低;氮浓度仅对植株株高、球茎数以及地下与地上部分的生物量分配有显著影响(P<0.05),对分株数及生物量的累积均无显著影响(P>0.05);综合三江藨草幼苗的生长特征和生物量累积,认为其生长的最适宜水位为35 cm;且低水位有利于植株对氮的吸收,高水位和高氮浓度限制植株的生长。     

光强对比度对大米草克隆整合作用的影响

通过温室控制试验,分析不同光强及光强对比度处理下克隆植物大米草生长性状的差异,研究同质异质光强条件下克隆整合对大米草响应遮阴能力的修饰作用.结果表明： 在同质条件下,大米草在无遮阴(高光强：温室内自然光照强度)条件下的生物量显著大于中度遮阴(中光强：光照强度为高光强的70%)和深度遮阴(低光强：光照强度为高光强的30%).在低对比度异质性光强条件下(分株对的一个分株不遮阴,另一个分株中度遮阴),大米草遮阴分株的叶片数、根长和生物量均显著高于同质中度遮阴处理,而无遮阴分株各生长指标与同质无遮阴处理相比均无显著差异.因此,在低对比度异质性光强下,大米草受体(遮阴)分株通过克隆整合显著受益;同时,对供体(非遮阴)分株没有显著的耗损.然而,在高对比度处理下(分株对的一个分株不遮阴,另一个分株深度遮阴),克隆整合对受体(遮阴)分株的效应不显著.大米草的克隆整合并不随着光强对比度的增加而增加.在自然生境中度遮阴情况下,克隆整合可以提高大米草的生长和克隆繁殖能力,但在深度遮阴情况下,克隆整合对大米草适应性的作用可能很小.     

长江口九段沙湿地海三棱藨草生物量分配特征及其影响因子

海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为长江河口盐沼湿地先锋植物。以长江口九段沙湿地为主要研究区域,在江亚南沙、上沙、中下沙等不同区域设置固定站点,进行植被和环境因子的取样调研,分析研究了海三棱藨草的生物量分配特征及其主要影响因子,以期为海三棱藨草的培育与恢复、盐沼湿地生态系统的保护与利用提供科学依据。结果表明:(1)不同站点海三棱藨草的茎基高度、球茎生物量占比、根茎与球茎之比均不存在显著差异(P0.05),而植株密度、植株高度、根茎生物量占比、果实生物量占比、茎叶生物量占比、须根生物量占比、果实与根茎之比、果实与球茎之比在不同站点间存在显著差异(P0.05);(2)不同站点的沉积物电导率、盐度、容积密度(5—10、25—30 cm土层)、总碳含量(10—15、20—25、25—30 cm土层)、总氮含量(5—10 cm土层)存在显著差异(P0.05);(3)海三棱藨草的果实与根茎的生物量之比和沉积物5—10、25—30 cm总碳含量,0—5、5—10 cm总氮含量,0—5 cm容积密度,茎基高度6种因子的组合存在极显著相关(P0.01);而其他生物量分配指标与本文涉及到的环境因子、植物表形参数均不存在显著相关性(P0.05)。海三棱藨草生物量分配特征是其自身生长特征与环境因子综合作用的结果。在今后的研究中需拓展生境因子涵盖范围,深入分析多因子综合作用对海三棱藨草生物量分配特征的影响。     

积雪变化对高寒草甸钝苞雪莲(Saussurea nigrescens)繁殖分配及功能属性的影响

季节性雪被对植物的生长繁殖具有深刻影响。为阐明不同积雪梯度下钝苞雪莲各器官生物量、养分含量、繁殖分配及功能属性的变化规律,在青藏高原东缘红原县,通过人工堆积的方法开展积雪梯度（CK、S0、S1、S2、S3）控制实验,测量了不同积雪梯度下钝苞雪莲茎、叶、花苞的养分含量及繁殖分配等特征。结果表明：1）积雪变化没有显著改变钝苞雪莲的繁殖分配,但去除积雪（S0）显著降低了营养器官生物量。2）不同积雪处理下,个体大小与繁殖器官生物量均呈正线性关系（P<0.01）。3）茎部磷（P）含量随积雪量的增加显著升高（P<0.05）;叶部P含量随积雪量的增加先上升后下降,即：S2 > S1 > CK > S3 > S0,且存在显著差异（P<0.05）;各处理下植物的不同器官在养分上主要受氮（N）元素的限制。4）去除积雪（S0）降低了茎干重、株高、茎高、茎分配和单株花苞量,过度积雪（S3）则降低了株高、茎高和花苞长度,中度积雪（S1、S2）则分别降低了花苞长度与单株叶片数。由此可见,不同积雪量并未显著改变钝苞雪莲的繁殖分配,但却改变了其不同器官的功能属性与养分含量,使磷元素成为植物响应积雪变化较为敏感的指标。     

Growth and Physiological Responses to Water Depths in Carex schmidtii Meinsh

A greenhouse experiment was performed to investigate growth and physiological responses to water depth in completely submerged condition of a wetland plant Carex schmidtii Meinsh., one of the dominant species in the Longwan Crater Lake wetlands (China). Growth and physiological responses of C. schmidtii were investigated by growing under control (non-submerged) and three submerged conditions (5 cm, 15 cm and 25 cm water level). Total biomass was highest in control, intermediate in 5 cm treatment and lowest in the other two submerged treatments. Water depth prominently affected the first-order lateral root to main root mass ratio. Alcohol dehydrogenase (ADH) activity decreased but malondialdehyde (MDA) content increased as water depth increased. The starch contents showed no differences among the various treatments at the end of the experiment. However, soluble sugar contents were highest in control, intermediate in 5 cm and 15 cm treatments and lowest in 25 cm treatment. Our data suggest that submergence depth affected some aspects of growth and physiology of C. schmidtii, which can reduce anoxia damage not only through maintaining the non-elongation strategy in shoot part but also by adjusting biomass allocation to different root orders rather than adjusting root-shoot biomass allocation.     

沙质草地不同生活史植物的生物量分配对氮素和水分添加的响应

以氮素和水分(冬季增雪和夏季增雨)为控制因子, 开展相关田间控制实验, 分析不同功能群(以生活史为划分依据)尺度和群落尺度植物生物量分配格局对氮素和水分的响应, 得出以下结论: 1)一年生植物的繁殖生物量比重明显高于多年生植物, 而多年生植物种的叶/地上生物量比值显著高于一年生植物; 2)一年生植物对氮素和水分添加的响应剧烈, 氮添加耦合夏季增雨、氮添加耦合冬季增雪显著增加了一年生植物的繁殖生物量比重和叶生物量比重。多年生植物对氮素和水分添加的响应不敏感, 表现为多年生植物的各器官生物量分配格局对氮素添加和水分添加的响应不明显。3)氮素添加和水分处理改变了群落尺度生物量分配格局: 氮素添加耦合冬季增雪处理降低了群落植物的繁殖生物量比重和茎生物量比重, 提高了群落植物的叶生物量比重。4)冬季增雪和夏季增雨与氮素添加的交互作用对群落生物量分配格局的改变不同。夏季增雨耦合氮素添加处理下群落的茎生物量比重显著提高, 群落茎生物量分配的改变引起群落的垂直结构发生改变。冬季增雪氮素处理下群落的叶生物量比重增加, 但茎生物量比重增加不明显。冬季增雪也改变了群落的结构和功能。     

冬季水淹对秋华柳的开花物候及繁殖分配的影响

开花物候及繁殖分配是植物适应环境的重要因素,为了解长期冬季水淹对三峡库区耐淹物种秋华柳(Salix variegata Franch.)繁殖的影响,研究了长期冬季水淹条件下秋华柳的开花物候和繁殖分配情况。实验在2006年11月份设置了如下处理:对照,完全水淹(植株置于水中,顶部距水面2m)30,60,90,120d和150d。结果表明:(1)对照及各水淹处理的秋华柳花期都较长,在7-11月份持续开花,个体开花进程(开花振幅曲线)呈单峰曲线。(2)冬季水淹对秋华柳群体及个体的开花物候有显著影响。水淹时间越长,始花期越晚,花期持续时间越短(P0.05)。(3)长期冬季水淹下,秋华柳显著降低了繁殖分配比例和全株生物量及单株花序数(P0.05)。(4)开花物候指数与繁殖分配的相关分析表明:始花时间越晚的个体,花期持续时间越短。花期持续时间越短的个体花序数越少,致使繁殖分配越小。总的来说,冬季水淹下,秋华柳通过推迟开花日期、缩短花期持续时间使繁殖分配比例降低,将更多的资源分配到生存力上,是秋华柳对长期冬季水淹的一种适应。同时,在长期冬季水淹后,秋华柳仍保持一定的开花繁殖能力,是其在应用于三峡水库消落区植被构建后产生后代延续种群的前提条件。     

Impact of water depth on root morphology of Juncellus serotinus (Cyperaceae)

Root morphological adaptation is an important mechanism for wetland plants to adapt to environmental conditions. The objective of this study was to investigate the impact of water depth on biomass allocation and root morphology (including root mean diameter, root length, root surface area and root volume) of a wetland plant species, Juncellus serotinus (Cyperaceae). Four levels of water depth were chosen: 10, 30, 50 and 70 cm. Due to the enormous root system, and for easy observation, five groups were used according to the distance from the rhizome: 0–5, 5–10, 10–15, 15–20 and longer than 20 cm (> 20 cm). Results showed that with increasing water depth plant total biomass and root biomass decreased significantly (p < 0.05), and that biomass was mainly allocated to shoots resulting in decreased root to shoot ratio. Root morphology parameters also changed significantly with increasing water depth (p < 0.05). Root mean diameter in all treatments and all other root morphology parameters decreased with increasing distance from the rhizome, while maximum root length, root surface area and root volume in 10 and 30 cm occurred between 5 and 15 cm from the rhizome. The results indicate that shallow water (less than 30 cm in depth) is favorable for the development of J. serotinus root system, and that root morphological characteristics shift with increasing distance from the rhizome.     

Morphological changes and resource allocation of Zizania latifolia (Griseb.) Stapf in response to different submergence depth and duration

Plants around ponds, rivers and lakes are subjected to long-term partial or complete submergence. When they are flooded, water level affects the plants simultaneously with duration of submergence. Separate and interactive effects of water level and duration on the growth of the herbaceous perennial Zizania latifolia (Poaceae) were investigated by exposing the plants in greenhouse water tanks to submergence in different water depths and for different time-spans. The plants exhibited great shoot elongation upon submergence and prolonged flood duration, and the basal tiller number of the species decreased with higher water levels. Submergence treatment advanced the flowering date and increased the inflorescence number. Plant total biomass did not differ among all the treatments, while the root:shoot ratio decreased with increased water level, prolonged duration of submergence and their interaction. The high plasticity in morphology and shifts in reproductive strategy and biomass allocation enabled the Zizania plants to survive the compound effect of flooding height and duration. This may explain the occurrence of this species in habitats subjected to long-term flooding. The results obtained in this experiment will contribute to understanding the impact of flooding dynamics on plants and the ways of adaptation responses to prolonged waterlogging.