不同海拔高度下淫羊藿的种群年龄结构

从3个海拔高度(568、643和790m)研究了淫羊藿种群年龄结构,并对各龄级根茎数量、根茎长度、根茎生物量、分株数量、分株生物量进行测定。结果表明:海拔643m淫羊藿根茎龄级最高达10龄,海拔568和790m根茎最高龄级有9龄;3个海拔分株龄级与根茎龄级一致;海拔643m各龄级根茎数量从1龄到10龄呈下降趋势;3个海拔各龄级根茎长度、根茎生物量、分株数量、分株生物量都是2龄占优势;海拔643m各龄级根茎数量、长度、生物量和分株数量、生物量最多。海拔643m的生境最适合淫羊藿克隆生长,可以对其进行适当的采集。     

松嫩平原全叶马兰种群不同龄级分株的生长策略

全叶马兰为根蘖性多年生草本菊科植物,种群由3个龄级无性系分株组成,在松嫩平原6月份,是全叶马兰营养生长的旺盛期,研究结果表明,分株的生长与生产力以1龄级最低,2、3龄级依次增高,3个龄级分株的生物量分配均为茎>叶>主根,叶的生物量分配为1龄级>2龄级>3龄级,茎和主根的均为1龄级<2龄级<3龄级,3个龄级分株总重与分株高度、分株叶重与茎重、分株主根重与枝条重之间均为幂函数异速生长规律,主根的生物量分配则随着分株高度的增加呈线性减少,全叶马兰无性系分株的生长与分配策略是在分株幼小时将较多的物质分配给叶,以保证物质生产器官叶的建造上,随着分株生长逐渐将生产的物质分配到茎和主根的生长与贮藏;分株不向主根投入较多的能量,但在分株幼小时向主根中分配的物质相对较多,随着分株的生长则按比例较小,并保持相对稳定的分配比率     

扎龙湿地异质生境芦苇种群根茎动态及年龄结构

无性系植物根茎不仅具有营养繁殖和扩展种群的功能,也是无性系家族中芽和分株生理整合的通道。采用单位土体挖掘取样,对扎龙湿地单优种群落芦苇种群根茎进行调查,比较了湿生生境和水生生境根茎长度、生物量和干物质贮量的季节变化。结果表明:芦苇种群根茎长度、生物量和干物质贮量均以湿生生境显著大于水生生境;8月前,根茎长度缓慢增加,8月后,根茎长度迅速增加,以3龄最长,6龄最短;根茎生物量、干物质贮量先下降后上升,8月最低,至10月休眠期均已超过营养生长初期,生物量以3龄最大,1龄最小,干物质贮量以5龄最高,1龄最低;不同龄级根茎长度及年龄谱与月份间呈线性相关(R~20.81,P0.05),不同龄级根茎生物量与月份间呈二次曲线关系(R~20.98,P0.05),生物量年龄谱与月份间呈线性相关(R~20.80,P0.05),5个生育期根茎干物质贮量与龄级之间呈二次曲线关系(R~20.86,P0.05)。芦苇种群根茎长度、生物量、干物质贮量有着相同的季节变化规律,不同龄级根茎的寿命与养分的输出消耗和养分的再输入补偿密切相关。整个生育期内,生境异质性对芦苇种群根茎动态及年龄结构的影响均存在,且引起的差异也相对较稳定。     

基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响

基因型多样性作为遗传多样性的重要组成部分,不仅在群落水平,而且在种群水平均可以发挥重要生态作用。以羊草（Leymus chinensis）为研究对象,设置5种基因型多样性梯度试验控制小区,进行基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响研究。结果表明：随基因型多样性梯度的逐步增加,2a分蘖株生物量和数量均显著增加（P<0.05）;1-4龄级羊草根茎生物量、长度和干物质积累量多数呈极显著性增加的变化趋势（P<0.01）。在1、2、4、8和12种基因型多样性梯度时,分蘖株生物量及数量年龄结构均以1a或2a分蘖株所占比例为最高,年龄结构表现为增长型或稳定型;而羊草种群根茎生物量和长度也以2a根茎所占比例为最高,年龄结构表现为稳定型。随基因型多样性水平的增加,羊草种群分蘖株数量和生物量的年龄结构从增长型向稳定型过渡,但根茎长度和生物量的年龄结构均为稳定型。12基因型多样性水平的4龄级分蘖株和根茎的特征高于其他基因型多样性水平。因此,在不同基因型多样性水平羊草种群分蘖株和根茎具有增长型或稳定型的年龄结构,适当的基因型多样性数量显著促进了各龄级羊草分蘖株和根茎的生物量和数量特征的升高,但高度的基因型多样性水平会增加羊草种群中高龄级的分蘖株和根茎所占的比例,种群发展表现出衰退信号。     

松嫩平原杂类草草甸阿尔泰狗哇花无性系种群构件年龄结构

阿尔泰狗哇花为根蘖型菊科多年生无性系草本植物.采用主根芽区的繁殖世代数划分分株和芽龄级的方法,研究了松嫩平原杂类草草甸阿尔泰狗哇花无性系种群不同构件的年龄结构.结果表明:分株构件和芽构件均由4个龄级组成.在孕蕾期,分株构件中1龄级占22.6%、2龄级44.8%、3龄级28.8%、4龄级3.8%,呈稳定型年龄结构.在乳熟期,生殖分株构件以2龄级比重最大,占45.6%,4龄级最小,占0.8%,为稳定型年龄结构;而营养分株构件以1龄级比重最大,占47.5%,4龄级最小,占1.1%,为增长型年龄结构.分株主根的生活年限最多为5年.不同生育期分株构件的生产力均以2龄级最高.在乳熟期,1龄级分株具有较大的生产潜力,4龄级分株的生产力已普遍减弱.芽库中潜在种群呈增长型年龄结构.     

扎龙湿地芦苇种群不同龄级根茎构件的季节动态

克隆植物根茎具有营养繁殖和扩展种群的功能,也是芽和分株生理整合的通道。根茎构件具有出生、死亡及年龄等种群统计特征,不同龄级根茎的季节动态可以反映根茎的存活和衰老过程。采用单位土体挖掘取样,对扎龙湿地4个生境芦苇种群根茎构件进行野外调查,比较不同龄级根茎长度、生物量和干物质贮量的季节动态。结果表明:7—10月份,1a根茎长度、生物量和干物质贮量均呈指数函数增加,在生长季中后期有一个持续时间较长的生长和物质积累时期。6—10月份,2a、3a根茎长度呈线性函数增加,4—6a根茎长度呈线性函数减少;2—4a根茎生物量和2—5a根茎干物质贮量呈二次函数先减少后增加,5a、6a根茎生物量和6a根茎干物质贮量呈幂函数减少。整个生长期内,根茎长度和根茎生物量均以3a最大,根茎长度以最高的6a最小,根茎生物量以最低的1a最小;根茎干物质储量以5a最大,以最低的1a最小。4个生境芦苇种群根茎长度、生物量和干物质贮量在龄级间的差异及差异序位稳定,在新根茎的产生、老根茎的存活以及根茎寿命与养分消耗和储藏上均具有稳定的生物学特性,不同龄级根茎在种群中的地位和作用以及对种群的贡献不同。     

松嫩平原野古草种群构件结构动态

野古草是根茎型无性系禾草,在松嫩平原草甸经常形成单优种群落。采用单位面积挖掘取样、分株按营养繁殖世代划分龄级、根茎按实际生活年限划分龄级的方法,对松嫩平原单优群落和混生群落的野古草种群构件结构进行了调查与分析。结果表明,在生长季初期两群落野古草种群均以春性分株和根茎芽占优势,且分株及芽构件结构相对稳定,芽库的输出率单优群落为80.4%,混生群落为62.5%;整个生长季分株由2—3个龄级组成,1a分株数量是2a的2.9—10.2倍,其生物量各月份所占比例平均为93%,随着龄级的增加依次明显减少,呈增长型年龄结构;根茎由3—4个龄级组成,根茎累积长度及生物量均以2a占绝对优势,为稳定型年龄结构;分株生产力1a明显高于2a,对种群贡献最大;根茎贮藏力除个别月份以3a、4a最高外,两群落大部分以2a最高,在生长季后期,1a根茎物质积累的速率最快。     

扎龙自然保护区不同生境条件下羊草种群构件的年龄结构

对黑龙江国家级自然保护区扎龙湿地不同生境条件下羊草种群构件的年龄结构进行了研究。结果表明,在7月末羊草种群的腊熟期,3种生境种群分蘖株均由3个龄级组成,林间风沙土生境为1 080株.m-2,沙土生境为1 290株.m-2,草甸土生境为1 011株.m-2,均以1龄和2龄级分蘖株占绝对优势,3龄级分蘖株所占比例甚小,呈增长型年龄结构。根茎均由4个龄级组成,以沙土生境最多,累积长度为8 000 cm.m-2,草甸土生境最少,为6 948 cm.m-2,均呈增长型年龄结构。各生境根茎物质的储量随着龄级的升高而降低。芽均由4个龄级组成,其数量以草甸土生境最大,为2 279个.m-2,沙土生境次之为2 113个.m-2,林间风沙土生境最少为1 410个.m-2,均呈增长型年龄结构。     

不同群落中米氏冰草和羊草的年龄结构动态

米氏冰草和羊草都是根茎型禾草,是典型的无性系植物。采取单位面积挖掘取样法,对呼伦贝尔沙地植被次生演替过程中的米氏冰草和羊草种群分株年龄结构进行调查。结果表明,在单生和混合群落中,米氏冰草分株分别由3和4个年龄级组成,羊草均由2个年龄级组成;米氏冰草分株数量和生物量年龄结构变化基本一致,即随着生长年限的延长,呈减少低龄级和增加高龄级比例的趋势,使单生群落中始终为增长型,但接近于稳定型,混生群落中由增长型变为稳定型。羊草分株数量和生物量年龄结构在连续2a均为明显的增长型。羊草各龄级平均单株生产力均高于米氏冰草,平均是米氏冰草的5.2倍。米氏冰草和羊草种群分株年龄结构的变化,蕴含着米氏冰草种群的优势地位将被羊草种群取代的趋势。     

松嫩平原野大麦无性系分蘖株的年龄结构

野大麦无性系分蘖株由３个龄级组成,为明显的增长型年龄结构、１龄级蘖在无性系生殖生长中占绝对优势。分蘖株龄级越高,其数量增长速率越小,对无性系物质积累的贡献越小,１、２龄级分蘖株数量和生物量均随着无性系丛径和总蘖数的增加而增长,３龄级蘖与总蘖数间呈直线相关。平均单蘖生产力随着龄级增加而下降。生殖蘖平均单蘖重具有相对稳定性。无性系中１龄级蘖平均单蘖重体现出一定的密度调节作用,无性系潜在种群也为明显的增     

扎龙湿地芦苇分株生态可塑性及其对土壤因子的响应

扎龙湿地的芦苇既可形成大面积的单优群落,也可形成不同群落斑块。采用大样本抽样调查与统计分析方法,对湿地内水生生境、湿生生境、旱生生境和盐碱生境芦苇种群分株高度和生物量进行比较。结果表明,6—10月份,4个生境芦苇种群分株高度及生物量均以水生生境最高,盐碱生境最低,水生生境株高为盐碱生境的1.5—2.3倍,分株生物量为2.0—5.1倍,生境间的差异性以及差异序位均相对稳定。4个生境株高生境间变异系数(19.45%—31.56%)均高于生境内变异系数(8.07%—17.61%),分株高度在生境间的可塑性更大;分株生物量中水生生境、湿生生境和盐碱生境3个生境间的变异系数(33.43%—55.61%)均低于生境内变异系数(44.85%—79.82%),分株生物量在生境内的可塑性更大。不同生境条件下芦苇种群分株,在生长和生产上均存在较大的生态可塑性,表现出明显的环境效应,其中土壤含水量是该地区芦苇分株生态可塑性变异的主要驱动因子(R0.80),为正向驱动。     

扎龙湿地保护区异质生境芦苇种群分株构件的数量特征

采用单位面积取样,计数和测量的调查与统计方法,对扎龙湿地保护区4个生境单优群落芦苇种群分株构件数量特征进行比较分析。结果表明,4个生境芦苇种群从5月10日左右返青后进入营养生长期,分株高度和分株密度均持续增加到生殖生长初期的8月份,其中6-8月份差异均达到显著水平(P0.05),8-10月份差异均未达到显著水平(P0.05),芦苇进入生殖生长期后,分株便停止高度生长,地下芽的输出也不再形成分株补充现实种群;分株生物量和种群生物量均持续增加到生殖生长旺盛期的9月份,至休眠期的10月份均有所降低,各月份间的差异均达到显著水平,芦苇种群在生长季末期,具有将生产的物质分配转移到地下储藏与营养繁殖器官的形成与生长上的特性。芦苇种群分株数量特征与返青后实际生长时间之间均较好地符合对数函数关系,R~2在0.818-0.994之间,拟合方程均达到了P0.05的显著水平。4个生境芦苇种群分株密度以湿生生境最大,依次为水生生境、旱生生境,盐碱生境最小,分株高度、分株生物量和种群生物量均以水生生境最大,依次为湿生生境、旱生生境,盐碱生境最小。因此,4个生境芦苇种群分株构件数量特征均表现出基本一致的生育期节律性,同时,芦苇种群的个体生长和种群动态存在明显的环境效应,土壤含水量、pH是影响该地区芦苇分株数量特征的主要因子。     

Effects of Heterogeneous Competitor Distribution and Ramet Aggregation on the Growth and Size Structure of a Clonal Plant

Spatially heterogeneous distribution of interspecific competitors and intraspecific aggregation of offspring ramets may affect the growth and size structure of clonal plant populations, but these have been rarely studied. We conducted a greenhouse experiment in which we grew a population of eight offspring ramets (plants) of the stoloniferous clonal plant Hydrocotyle vulgaris aggregately or segregately in two homogeneous treatments with or without a competing grass Festuca elata and a heterogeneous treatment with a patchy distribution of the grass. In patchy grass treatments, H. vulgaris produced markedly more biomass, ramets and stolons in open patches (without grasses) than in grass patches, but displayed lower size variations as measured by coefficient of variation of biomass, ramets and stolons among the eight plants. In open areas, H. vulgaris produced statistically the same amounts of biomass and even more stolons and showed higher size variations in patchy grass treatments than in open (no grass) treatments. In grass areas, H. vulgaris grew much worse and displayed higher size variations in patchy grass treatments than in full grass treatments. Ramet aggregation decreased the growth of H. vulgaris in open treatments and in both open and grass patches in patchy grass treatments, but had little effect in full grass treatments. Ramet aggregation had little effect on size variations. Therefore, heterogeneous distribution of competitors can affect the growth and size structure of clonal plant populations, and ramet aggregation may decrease population growth when they grow in open environments or heterogeneous environments with a patchy distribution of interspecific competitors.     

松嫩平原不同生境芦苇种群分株的生物量分配与生长分析

在松嫩平原8月中旬,4个旱地生境芦苇种群分株的生长和生产力以季节性临时积水的低洼地为最高,以碱斑地为最低,两个生境之间分株高度相差2.8倍,分株生物量相差4.4倍,其它2个生境沙地和草甸混生 少也达到了显著或极显著水平,不同生境芦苇种群分株生物量分配的差异,蕴涵着重要的生长调节和物质分配策略。在分株株较小而又有充分生长空间的沙地生境和三斑生境,以及具有种间竞争的草句生境,分株将50％以上的物质分配给叶的建造上,以保证充分的物质生产;在环境条件相对较好的低洼地生境,分株将近40％的物质分配给茎的伸长生长,以提高个体对空间和光资源的竞争力。4个生境芦苇种群在分株增高与增重,以及茎、叶与分株的相对增重均具有相同的幂函数异速生长规律。     

Life history variation in gametophyte populations of the moss Ceratodon purpureus (Ditrichaceae)

The life cycles of mosses and other bryophytes are unique among land plants in that the haploid gametophyte stage is free-living and the diploid sporophyte stage is ephemeral and completes its development attached to the maternal gametophyte. Despite predictions that populations of haploids might contain low levels of genetic variation, moss populations are characterized by substantial variation at isozyme loci. The extent to which this is indicative of ecologically important life history variation is, however, largely unknown. Gametophyte plants from two populations of the moss Ceratodon purpureus were grown from single-spore isolates in order to assess variation in growth rates, biomass accumulation, and reproductive output. The data were analyzed using a nested analysis of variance, with haploid sib families (gametophytes derived from the same sporophyte) nested within populations. High levels of life history variation were observed within both populations, and the populations differed significantly in both growth and reproductive characteristics. Overall gametophytic sex ratios did not depart significantly from 1:1 within either population, but there was significant variation among families in both populations for progeny sex ratio. Some families produced predominantly male gametophytes, while others yielded predominantly females. Because C. purpureus has a chromosomal mechanism of sex determination, these observations suggest differential (but unpredictable) germination of male and female spores. Life history observations showed that male and female gametophytes are dimorphic in size, maturation rates, and reproductive output.     

华南象草分株构件生长及其生物量分配的相关性

为了了解人工栽培条件下象草分株构件生物量及其分配的动态变化规律,以华南象草(Pennisetum purpureum cv.Huanan)为材料,分别在2009年6月和12月,对其分株构件生物量数据进行了测量分析.结果表明:在分株生长过程中,叶片生物量呈线性增长,相关性模型确定系数R2为0.209 ～0.784;茎秆生物量呈线性或幂函数规律增长,相关性模型确定系数较高,R2为0.687 ～0.989,茎秆生物量增长规律更为稳定.随着分株总生物量的增长,营养生长期叶片生物量增长速率是生殖生长期的3.39倍;而生殖生长期茎秆生物量增长速率是营养生长期的1.13倍.枯叶生物量在生殖生长期有着较为稳定的线性增长规律,相关性模型确定系数R2为0.471 ～0.676.花序生物量相关性模型均未达显著水平(P＞0.05),花序生物量分配率呈幂值为-1.037的幂函数降低规律.在生殖生长期,叶片和茎秆生物量分配率呈现幂值分别为-0.387和0.093的幂函数变化规律.     

扎龙湿地不同生境芦苇分株的形态特征及生物量分配的异速关系

不同环境条件下的植物个体可以表现出形态特征的分异和物质分配的权衡与调整。采用大样本抽样调查与统计分析方法,比较研究扎龙湿地不同生境芦苇(Phragmites Australis)生殖株和营养株的形态特征以及生物量分配的异速关系。结果表明:在9月末,盐碱生境、旱生生境、湿生生境和水生生境芦苇分株的生长表现出较大的生态可塑性,株高和株重均以盐碱生境最小,水生生境最大,最大值与最小值的比值分别为1.3-3.3和1.8-5.1,分株生长在种群间的变异度高于种群内,与营养株相比,生殖株的变异度较低;分株的支持分配与生产分配的比值为1.8-4.2,生产分配以盐碱生境最高,以水生生境最低,而支持分配和生殖分配表现与生产分配相反的序位;生殖株的花序长和花序重与株高间呈直线函数形式增长,株高和株重低于种群平均值的20%和35%的分株不进行有性生殖;叶重、叶鞘和茎重以及分株重与株高间呈幂函数形式的异速生长关系。植物通过改变个体的形态特征以及调整构件间生物量分配适应不同环境,而受遗传因素控制的构件间生长关系却相对稳定。     

外部干扰对根茎型克隆植物甘草自然种群植株生长及主要药用成分含量的影响

克隆植物, 特别是游击型克隆植物, 其分株在一定时间段往往通过连接结构(即间隔子)连接在一起形成克隆网络, 基于克隆网络的克隆植物特性显著提高了克隆植物应对外部干扰的能力。长期封育禁牧使得甘草(Glycyrrhiza uralensis)自然种群免受外部干扰, 却并没有促使受破坏的甘草自然种群快速恢复。因为克隆整合、克隆储存及克隆分株的选择性放置等克隆植物特性的存在, 适度的外部干扰有利于根茎型克隆植物甘草的生长与繁衍。但外部干扰与克隆植物特性在甘草种群恢复中的作用及其机理目前并不清楚。该研究以甘草自然种群为研究对象, 通过野外控制实验进行模拟动物采食和人工采挖干扰, 探讨不同程度干扰对甘草自然种群生长和主要药用成分含量的影响。结果表明在中度放牧采食干扰或者人工采挖干扰下, 甘草自然种群的分株密度、高度和地上生物量与对照相比均没有显著差异, 甘草表现出等补偿生长; 而在不同类型的重度干扰下, 甘草产生的响应不一致。重度放牧采食干扰下甘草表现出欠补偿生长, 而重度人工采挖干扰下甘草表现出超补偿生长。克隆植物特性在甘草应对外部干扰过程中发挥着重要作用。外部干扰一定程度上提高了甘草中甘草苷和甘草酸的含量, 从而提升了药材的品质。进一步的研究应该关注于甘草自然种群与环境因子之间的关系, 解析甘草自然种群退化的原因, 提出相应的复壮技术, 探讨可持续利用的管理模式。     

安徽大龙山国家森林公园东亚小金发藓配子体与孢子体个体性状及其相互关系

植物性状是植物对环境变化响应和适应的综合反映。目前对苔藓植物个体水平功能性状的研究较为匮乏。以安徽大龙山国家森林公园分布的东亚小金发藓（Pogonatum inflexum）雌株为例,在其孢子体成熟期测定地上部分孢子体和配子体的形态特征及生物量,系统分析了植株性状变异特征、异速生长关系及协变（整合）格局。结果表明,东亚小金发藓配子体形态性状变异性高于孢子体,且二者生物量变异系数最大。孢子体高度是配子体的2倍,但其生物量仅占地上部分的23%。孢子体和配子体功能性状之间有一定相关性;形态性状（Y）与生物量（X）之间多为指数<1.0异速生长关系,而孢子体和配子体生物量之间为等速生长关系（指数为1.135±0.158）。孢子体生物量分配比例随个体增大而显著减小,体现出显著的负的个体大小依赖。主成分分析表明,东亚小金发藓孢子体和配子体主要个体性状具有不同的协变方向（即两个不同的性状群）,其中孢子体生物量是两类性状群的关键结点。综合来看,东亚小金发藓个体性状间具有与维管植物相似的协变关系。