北京西部山区胡枝子种群研究:个体和构件生物量

通过对北京西部山区胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)种群个体和构件地上生物量进行系统研究。结果表明,种群(总和)个体和各构件地上生物量积累与年龄的关系均可用方程式Y=axb表示。不同种群的植株个体和构件生物量有显著性不同(P<0.05),在海拔910-1100m的山脊林缘的种群个体和构件地上生物量较其它种群大,植株地上营养构件的生物量比率较小,而繁殖构件生物量比率较大;不适生境中的种群则反之。种群个体生长和各构件生物量动态与环境条件关系密切。构件生物量比率也随着年龄的增长而有所变化。叶生物量比率随年龄增加而减小;枝构件生物量比率随年龄增加而增大;繁殖构件的生物量比率随年龄增加先增后减。依据相关指数R2,筛选各构件生物量估计的最优模型:枝、枝叶生物量和地上生物量均为m(DW)=a(D2H1)b,叶生物量和花果生物量均为m(DW)=a(D)b。     

北京西部山区胡枝子种群研究: 个体和构件生物量

通过对北京西部山区胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)种群个体和构件地上生物量进行系统研究。结果表明, 种群(总和)个体和各构件地上生物量积累与年龄的关系均可用方程式Y=axb表示。不同种群的植株个体和构件生物量有显著性不同(P<0.05), 在海拔910-1 100 m的山脊林缘的种群个体和构件地上生物量较其它种群大, 植株地上营养构件的生物量比率较小, 而繁殖构件生物量比率较大; 不适生境中的种群则反之。种群个体生长和各构件生物量动态与环境条件关系密切。构件生物量比率也随着年龄的增长而有所变化。叶生物量比率随年龄增加而减小; 枝构件生物量比率随年龄增加而增大; 繁殖构件的生物量比率随年龄增加先增后减。依据相关指数R2, 筛选各构件生物量估计的最优模型: 枝、枝叶生物量和地上生物量均为m(DW)= a(D2H1)b, 叶生物量和花果生物量均为m(DW)=a(D)b。     

独叶草种群年龄结构及动态分析

对太白山不同生境条件下的独叶草种群年龄结构、生命表及存活曲线进行了研究,结果表明,不同生境的独叶草种群在3～6年生阶段个体数量最多。幼年个体和老年个体数量较少,生命表中。幼龄级的dx、qx、Kx等为负数,可以反映种群幼龄个体缺乏程度．以无性繁殖独叶草不同与以有性生殖为主的植物,它可产生不同龄级的无性系分株,幼龄个体少的年龄结构并不代表种群必然衰退．随海拔升高,种群密度增加,个体寿命延长,反映了种群在适应性方面的调整．独叶草种群根状茎生存于腐殖质层中,仅有叶片露出地面;种群所在的牛皮桦、巴山冷杉和太白红杉群落人为干扰较少。生境相对稳定,种群可以长期维持．对种群保护应注重所处的环境及森林群落保护。     

爆发型种群铜锤草增长的密度调节

“生态入侵”已成为国际上生态学领域关心的热点问题之一 ,尤其对引种引起的生态灾难已越来越受到人们的广泛关注。以引进种铜锤草为研究对象 ,通过实验从形态及数量动态、产量等方面考察铜锤草种群调控特点。研究表明 ,铜锤草种群的密度制约主要有以下特点 :①铜锤草单株构件具有随种群密度的增加调节自身数量和生物量的能力 ,以叶构件的数量和生物量对密度的反应最灵敏。②密度对种群数量动态的调节表现在个体和构件两个水平。铜锤草种群叶构件调节表现出各密度种群单株叶密度有如下趋势 :低密度种群 >中等密度种群 >高密度种群 ,而个体数量调节仅出现在高密种群。③密度对单株生物量和小鳞茎产量影响极显著 ;单株生物量与种群密度的关系基本符合 - 3/2幂定律 ,小鳞茎产量与种群密度也表现出近似的幂函数关系。     

独叶草构件生长及其与环境的关系

为探求濒危植物独叶草 (Kingdoniauniflora)种群保护的策略 ,通过样地调查、室内测定和统计分析 ,对太白山地区独叶草种群的营养构件 (根、茎、叶 )的生长发育过程进行了系统的研究 ,并对其所处群落的生境因子进行了分析。结果表明 :不同生境条件下的独叶草各营养构件的生长发育规律均可用方程 y =A B1 x B2 x2 B3x3表示 ( y为构件数量特征 ,A、B为常数 ,x为个体年龄 )。生长于不同群落内的独叶草种群各营养构件生长发育水平具有显著差异 (P <0 .0 5 ) :巴山冷杉 (Abiesfargesii)林下 (海拔 2 70 0～ 2 90 0m)的独叶草种群 ,其营养构件在数量和形态发育指标上最优 ;生长于太白红杉 (Larixpotaniniivar .chinensis)林下 (海拔 2 90 0～ 310 0m)的种群次之 ;生长于牛皮桦 (Betulautilis)林下 (海拔 2 5 0 0～ 2 70 0m)的种群较差。运用主成分分析 (PCA)方法对影响独叶草种群构件结构的 9个环境因子进行了分析 ,发现人为干扰、光照、气温、湿度 ,土壤 pH值、土壤水分是影响独叶草生长发育最主要的因素 ;土壤腐殖质厚度、有机质含量和群落盖度也有一定影响。独叶草种群以无性繁殖为主 ,生存环境特殊 ,应以就地保护为主 ,对其赖以生存的牛皮桦、巴山冷杉和太白红杉群落应重点保护 ,减少人为干扰 ,不提倡引     

外来入侵植物牛膝菊种群构件生物量结构

牛膝菊原产南美洲,为沈阳地区爆发式入侵种．本文从构件水平研究了牛膝菊种群各构件生物量结构特征和各构件生物量间的关系模型,并进行了定量分析．结果表明,牛膝菊种群各构件生物量之间关系为茎〉叶〉花序〉根．各构件生物量在个体生物量中所占比率表现为茎〉叶〉根〉花序．牛膝菊种群茎生物量和叶生物量与植株高度、根生物量、花序生物量之间都呈显著的正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达．     

大头茶构件种群生物量及叶面积动态

 对大头茶纯林构件种群的生物量和叶面积动态研究表明：各构件种群生物量和叶面积动态都可用logistic方程描述。但各具特殊性。(1)叶生物量和叶面积动态用幂函数方程和logistic方程都可较好地拟合,图呈平放的倒“S”形;(2)根、叶、枝、芽生物量及叶面积的增长在停滞以后又会随条件变化重新开始,直至停滞。可能为螺旋形的Logistic增长,与个体和茎生物量增长传统的“S”形曲线不同;(3)枝和茎生物量内禀增长率较大,占总体比率持续上升：根所占比率基本保持不变：叶和芽内禀增长率较小,占总体比率不断下降。叶的下降与枝、茎的上升之间呈二元线性相关(P<0.01)。表明植物体对各构件生物量投资的不均衡性,重点偏斜于枝,其次是茎。     

不同生境下刺五加种群构件生物量结构与生长规律

从构件水平对针阔混交林、蒙古栎林和次生杂木林3个生境的刺五加种群各功能构件的生物量结构及生物量比率与年龄之间的关系进行了定量分析. 结果表明,刺五加种群的个体生长和各构件生物量动态与环境条件关系密切.不同环境条件下,刺五加种群各功能构件生物量平均值具有相同的规律：茎构件>根茎构件>叶构件.3个生境中刺五加整体种群水平具有一定的相似性.在郁闭度为40%的蒙古栎林中,刺五加种群个体生物量和各构件生物量较针阔混交林和次生杂木林中大.不同生境下刺五加种群分株生物量的差异蕴涵着重要的生长调节和物质分配策略.在分株较小的幼龄个体以及郁闭度较大而不利于分株生长的次生杂木林中,分株优先建造叶器官,以保证充分的物质生产. 3个生境刺五加种群的叶、茎与分株的相对增重均具有相同的幂函数异速生长规律.     

外来入侵植物牛膝菊种群构件生物量结构

牛膝菊原产南美洲,为沈阳地区爆发式入侵种.本文从构件水平研究了牛膝菊种群各构件生物量结构特征和各构件生物量间的关系模型,并进行了定量分析.结果表明,牛膝菊种群各构件生物量之间关系为茎＞叶＞花序＞根.各构件生物量在个体生物量中所占比率表现为茎＞叶＞根＞花序.牛膝菊种群茎生物量和叶生物量与植株高度、根生物量、花序生物量之间都呈显著的正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达.     

外来入侵植物大狼把草种群构件生物量结构研究

大狼把草是广泛分布于我国的外来入侵植物之一,通过样方调查,从构件水平定量分析了大狼把草种群各构件的结构特征及其生物量间的关系模型,并探讨了其与入侵性的关系。结果表明:大狼把草种群各构件生物量之间的关系为茎>花序>根>叶。各构件生物量所占比率表现为茎>花序>叶>根。大狼把草种群各构件生物量之间及各构件生物量与植株高度之间都呈显著正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达。大狼把草种群各构件较强的表型可塑性及其在生殖器官中较高的生物量投资分配特性,极大地提高了其入侵能力。     

不同海拔典型竹种枝叶大小异速生长关系

为了分析竹子枝-叶大小间的权衡关系,本研究对武夷山不同海拔典型竹种(毛竹、箬竹、肿节少穗竹、毛竿玉山竹和武夷山玉山竹)小枝的叶片总质量、茎质量、单叶质量和出叶强度等性状进行测定.结果表明: 随海拔升高,5个竹种间小枝上总叶质量与茎质量的异速生长指数呈显著下降趋势.竹种内,毛竹、箬竹和肿节少穗竹总叶质量与茎质量在不同海拔上均拥有共同异速生长指数(分别为0.94、0.85、0.84).毛竿玉山竹和武夷山玉山竹的叶茎质量也存在共同异速生长指数(0.79).除武夷山玉山竹外,竹子单叶质量与出叶强度之间均呈显著的负相关关系.5个竹种的单叶质量和出叶强度之间存在共同异速生长指数-1.12.总之,竹类植物的小枝总体上倾向于在低海拔环境中着生更多的叶片,而在高海拔生境下则投资更多的生物量到茎的构造上.尽管竹种间小枝的茎投资随海拔升高而增加,但其基于茎质量的出叶强度策略取决于叶片大小的构建而不是海拔生境差异.     

Changes in individual plant traits and biomass allocation in alpine meadow with elevation variation on the Qinghai-Tibetan Plateau

Plant traits and individual plant biomass allocation of 57 perennial herbaceous species, belonging to three common functional groups (forbs, grasses and sedges) at subalpine (3700 m ASL), alpine (4300 m ASL) and subnival (⩾5000 m ASL) sites were examined to test the hypothesis that at high altitudes, plants reduce the proportion of aboveground parts and allocate more biomass to belowground parts, especially storage organs, as altitude increases, so as to geminate and resist environmental stress. However, results indicate that some divergence in biomass allocation exists among organs. With increasing altitude, the mean fractions of total biomass allocated to aboveground parts decreased. The mean fractions of total biomass allocation to storage organs at the subalpine site (7%±2% S.E.) were distinct from those at the alpine (23%±6%) and subnival (21%±6%) sites, while the proportions of green leaves at all altitudes remained almost constant. At 4300 m and 5000 m, the mean fractions of flower stems decreased by 45% and 41%, respectively, while fine roots increased by 86% and 102%, respectively. Specific leaf areas and leaf areas of forbs and grasses deceased with rising elevation, while sedges showed opposite trends. For all three functional groups, leaf area ratio and leaf area root mass ratio decreased, while fine root biomass increased at higher altitudes. Biomass allocation patterns of alpine plants were characterized by a reduction in aboveground reproductive organs and enlargement of fine roots, while the proportion of leaves remained stable. It was beneficial for high altitude plants to compensate carbon gain and nutrient uptake under low temperature and limited nutrients by stabilizing biomass investment to photosynthetic structures and increasing the absorption surface area of fine roots. In contrast to forbs and grasses that had high mycorrhizal infection, sedges had higher single leaf area and more root fraction, especially fine roots.     

发育阶段和海拔对岷江源区陇蜀杜鹃小枝功能性状及生物量分配的影响

本研究分析了岷江源区卡卡山典型高山灌丛植物陇蜀杜鹃不同发育阶段(花芽期和开花期)及不同海拔(3600 m低海拔和3800 m高海拔)下功能小枝和叶片性状的差异,以及空间异质性对花芽期和开花期小枝功能性状相关性及其权衡作用的影响。结果表明: 低海拔同一生长期陇蜀杜鹃小枝长度显著大于高海拔,高海拔开花期小枝的花数量和花质量显著高于低海拔。同一海拔花芽期的小枝质量、叶片数量、总叶质量、总叶面积和总叶柄质量均显著大于开花期,单叶质量和单叶柄质量均显著小于开花期。与花芽期相比,开花期叶生物量占比减少了13%,而小枝质量占比显著增加。小枝的生物量权衡表明,花芽期性状倾向于小枝质量,开花期倾向于总叶质量;花芽期的叶偏好分配于单叶质量,低海拔和高海拔开花期叶片分别偏好分配到单叶柄质量和单叶质量。低海拔开花期小枝质量与总叶面积、总叶质量均为异速生长,单叶柄质量和单叶面积为异速生长。海拔和发育阶段共同影响了陇蜀杜鹃功能小枝和叶片的性状。     

青藏高原东南缘陇蜀杜鹃当年生小枝茎叶性状对海拔变化的响应

通过在青藏高原东南缘的岷江源区三处高山林草交错带采集陇蜀杜鹃当年生小枝,测量小枝的茎长、茎粗与茎生物量,沿海拔梯度自然分布的空间变化对比其当年生小枝的茎结构与生物量及其相互关系,接着比较了总叶质量和比叶面积的变化,最后通过典范对应分析(CCA)探究小枝茎叶性状与土壤因子的相关关系,有助于理解陇蜀杜鹃适应异质环境的生态适应对策。结果表明:(1)除弓杠岭外,斗鸡台与卡卡山土壤因子在海拔间差异显著,相似海拔不同山地间土壤因子也存在显著差异。(2)除卡卡山高海拔比叶面积显著小于低海拔外,其他样地的小枝茎性状(茎长、茎粗、比茎长和茎生物量)和叶性状(总叶质量和比叶面积)在海拔间并无显著差异,相似海拔不同坡体间茎粗、茎生物量以及比茎长差异也未达到显著水平(P>0.05),但弓杠岭(3963 m)的茎长显著大于卡卡山(3921 m)(P<0.05)。(3)小枝茎长、茎粗与茎生物量之间均为异速生长关系,且茎生物量累积速率大于茎长和茎粗增加的速率,且茎长的增加速率约为茎粗的2.8倍。(4)CCA排序结果表明,11个土壤环境因子中,碳含量、碳氮比、有机碳含量、总磷和容重对植物性状有显著的影响,但在海拔及不同山体间影响小枝茎叶性状的土壤因子不同。由此可知,较小的海拔梯度变化对小枝茎叶性状影响较小,土壤因子是导致小枝茎叶性状差异的重要原因之一。     

川西北泡沙参种群根系生长动态及其与环境因素关系研究

对川西北地区泡沙参种群根系生物量累积和形态发育过程及其与环境因素的关系进行了研究。结果表明,泡沙参种群根系生物量累积一般规律符合Logisticc增长过程。较高的泡沙参根系生物量累积和形态发育时期可以持续到15～17年生以后,根系采收直径应在1．7cm以上。动物啃食、人为采挖、土壤、气候等环境条件与不同海拔各种群的根系生物量累积等有着密切联系,中海拔地区(2800～3300m)人为干扰少,土壤和水热条件适宜,根系生物量和形态发育达到较高水平,适合高产栽培。而低海拔和高海拔地区的不利环境条件限制了泡沙参根系生长,在进行野生资源保护利用以及人工栽培泡沙参时应充分考虑环境因素,努力减少放牧、采挖等人为破坏,有条件的地区应实行分区禁牧、禁采挖,为泡沙参种群恢复和药材品质提高创造条件。     

杉木种子萌发及幼苗生长对光强的响应

设置不同光强梯度(透光率分别为100%、40%、20%、10%和5%,光照强度PPFD分别为201.3、77.0、37.5、19.2、9.8 μmol·m^-2·s^-1),研究光对杉木种子萌发和幼苗早期生长的影响,分析杉木种子萌发、幼苗存活、生长、形态响应、生物量积累及其分配格局对不同光环境的响应策略.结果表明: 杉木种子的萌发率、存活率、建植率和萌发指数在不同光强梯度下均有显著差异,且40%的透光率是种子最适萌发条件,萌发率最高,而全光照下存活率和建植率最高;随光照强度的减弱,杉木幼苗茎长增大,根长、子叶长、子叶厚、真叶数呈降低趋势,而基径在各光照强度间无显著差异;总生物量、根生物量、茎生物量、叶生物量均表现为全光照下最大.随着光照强度的减弱,光合组织与非光合组织生物量比、叶生物量比呈降低趋势,茎生物量比呈增加趋势,根冠比和根生物量比无显著差异.弱光环境促进杉木种子萌发,不利于杉木幼苗存活和生长.在弱光环境下,杉木幼苗通过增大茎生物量来提高对弱光环境的耐受力.     

狗牙根营养繁殖体对模拟水淹的生物学响应

研究了水淹条件下狗牙根(Cynodon daetylon)繁殖体的形态特征和生物量的变化及其水淹后的恢复状况.结果表明,水淹深度的增加会诱导植株茎快速增高,而叶片数则明显下降.水淹时间对植株叶片数、茎直径、茎与根长比的影响显著,而对分枝数、茎长、根长、茎节数不显著.植株地上部生物量和总生物量随着水淹时间的延长而显著减少,但地下部生物量的变化不显著.所有实验处理的植株水淹后都能存活且恢复生长.但水淹对恢复期植株的生长仍有影响,植株的茎长、根长、分枝数、直径、叶片数、叶长、宽度以及叶的长宽比都随水淹时间的延长而显著减少,但茎节数与叶片数的差异不显著.根、茎、叶生物量和植株总生物量也随着水淹时间的延长而减少.实验表明狗牙根繁殖体通过延长茎长、改变叶形和减少生物量等方式对水淹显示出较强的耐受能力.     

川西北泡沙参种群根系生长动态及其与环境因素关系研究

对川西北地区泡沙参种群根系生物量累积和形态发育过程及其与环境因素的关系进行了研究.结果表明,泡沙参种群根系生物量累积一般规律符合Logistic增长过程.较高的泡沙参根系生物量累积和形态发育时期可以持续到15～17年生以后,根系采收直径应在1.7cm以上.动物啃食、人为采挖、土壤、气候等环境条件与不同海拔各种群的根系生物量累积等有着密切联系,中海拔地区(2800～3300m)人为干扰少,土壤和水热条件适宜,根系生物量和形态发育达到较高水平,适合高产栽培.而低海拔和高海拔地区的不利环境条件限制了泡沙参根系生长.在进行野生资源保护利用以及人工栽培泡沙参时应充分考虑环境因素,努力减少放牧、采挖等人为破坏,有条件的地区应实行分区禁牧、禁采挖,为泡沙参种群恢复和药材品质提高创造条件.