松嫩平原肥披碱草种群不同抽穗时间生殖分蘖株表型可塑性

每隔4 d对松嫩平原肥披碱草种群进入抽穗初期的生殖分蘖株进行大样本随机挂签,于籽实蜡熟期取样,分析5次采集样本生殖分蘖株数量性状的差异及其与缩短生殖生长时间的关系.结果表明:生殖分蘖株各数量性状指标均随生殖生长时间的缩短逐渐减小.生殖生长时间的缩短不利子生殖分蘖株的生殖生长、生殖分配和结实.抽穗时间越晚,对生殖分蘖株结实与生殖分配的影响越大.抽穗时间相差16 d,籽实生物量、结实率、生殖分配Ⅰ和生殖分配Ⅱ分别下降99.4%、98.8%、54.3%和99.2%.随生殖生长时间的缩短,株高呈直线函数下降,花序生物量、生殖分配Ⅰ和结实率呈指数函数下降,分株生物量、花序长、小花数呈幂函数下降,籽实生物量、籽实数和生殖分配Ⅱ呈对数函数下降.     

松嫩平原碱化草甸星星草种群分蘖株延长生殖生长的表型可塑性调节

在松嫩平原碱化草甸,采用大样本随机取样的方法,研究了不同时间到达抽穗初期、抽穗期、开花期和乳熟期的星星草种群生殖分蘖株数量性状的可塑性及其调节规律.结果表明：除在开花期存在一定的波动外,在每5 d的时间里,随着生殖生长时间的延长, 星星草种群在抽穗初期、抽穗期和乳熟期的生殖分蘖株高、分蘖株生物量、花序长和花序生物量均依次显著增加.各生育期的星星草种群生殖分蘖株高与花序生物量呈显著正相关,而与生殖分配呈显著负相关.随着生殖生长时间的延长,抽穗初期、开花期和乳熟期的星星草花序生物量随着分蘖株高增加,其幂函数的增长速率均呈增大趋势.生殖生长时间延长10 d,其抽穗初期和抽穗期的生殖分配直线下降速率分别降低了43.2%和44.31%;延长5 d,乳熟期的下降速率降低了130%.表明星星草种群分蘖株生殖生长的表型可塑性调节遵循着一定的规律.     

松嫩平原贝加尔针茅无性系构件的结构及生长规律

采用整个分蘖丛挖掘的取样方法,对松嫩平原栽培条件下贝加尔针茅无性系构件的结构,以及生长与生产规律进行了定量分析.结果表明,在9月末停止生长期,经过2个生长季的营养繁殖,贝加尔针茅无性系的丛径为9.4±3.24 cm.无性系的全体构件数为161.±8.2个.其中,生殖分蘖株为14.6±11.48个,占9.2%;营养分蘖株为146.9±78.70个,占90.7%.全体构件总生物量为3.8±34.22 g,其中生殖分蘖株生物量为2.0±20.34 g,占43.7%;营养分蘖株为28.8±19.43 g,占6.2%.随着丛径的增加,不同构件的数量均具有线性同速生长规律,而不同构件的生物量均具有幂函数异速增长规律.不同构件生物量与无性系全体构件的数量和生物量之间均呈显著(P<0.0)或极显著(P<0.01)的幂函数正相关关系.平均单个生殖分蘖株的生产力约为营养分蘖株的10倍.生殖分蘖株的数量和生物量的表型可塑性普遍大于营养分蘖株.     

松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅种群有性生殖构件的数量特征

通过对朝鲜碱茅种群正常花序大样本取样的调查与测定,定量分析了松嫩平原朝鲜碱茅种群的有性生殖构件数量特性,结果表明：朝鲜碱茅种群的有性生殖构件各组成之间具有较强的变化规律,均受到生殖蘖高、花序长、花序节数3者不同程度的制约;花序各构件在空间上的分布也存在较强的规律性。     

松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅无性系冬眠构件的结构及生长分析

采用大样本随机挖取单个无性系的调查和测定方法,分析了松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅无性系冬眠构件的结构及其生长规律。结果表明,在生长季末期,朝鲜碱茅无性系冬眠构件是由冬眠苗和冬眠芽组成,其中,冬眠苗平均为72.27个±48.29个,冬眠芽为45.87个±26.27个。朝鲜碱茅无性系冬眠构件各组分具有相同的形成规律。冬眠苗数、冬眠芽数、冬眠构件总数均随着丛径、丛面积和亲株数量的增加呈幂函数异速生长。     

松嫩平原朝鲜碱茅无性系种群构件生物量结构及相关模型分析

从构件水平对松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅无性系种群各功能构件的生物量结构,各功能构件生物量与丛径之间的关系,以及各功能构件生物量之间的关系均建立相应的模型进行了定量分析。结果表明,在孕穗和果后营养两个生育期,朝鲜碱茅无性系种群各功能构件生物量及所占总生物量的比率具有相同的规律;各功能构件生物量与丛径之间的定量关系在孕穗期以直线函数模型相关性最大,在果后营养期以幂函数模型相关性最大;各功能构件生物量之间的定量关系除光合构件与支持构件在孕穗期以直线函数模型相关性最大外,其他各构件生物量之间在两个生长期均以幂函数模型相关性最大。     

狗尾草和金色狗尾草种群生殖分株生物量结构及生长

采用野外生态学实验方法对狗尾草属狗尾草和金色狗尾草种群生殖分株组分生物量结构及生长情况进行了比较。结果表明:在种内2物种生殖分株组分生物量具有较大的变异特征;组分生物量分配变异系数较小,分别为11.11%~22.77%和12.41%~26.82%;生殖分株营养组分生物量随株高和总生物量增加而均呈现幂函数形式增长,表现为相似的异速生长规律;其中,狗尾草全体拟合方程的R2值在55%~71%,金色狗尾草为62%~81%;在种间,生殖分株各组分除株高存在显著差异外,其余均不显著;生物量分配中,生殖分配和鞘生物量分配呈极显著差异。研究表明,狗尾草属2物种生殖分株在相同生存环境下,组分生物量和生长情况在种内和种间会同时受随机环境因子和自身遗传因子的内外调控,而表现出一定异同点。     

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。     

长白山区华北翦股颖无性系构件的结构及生长

采用大样本随机挖取单个无性系的调查和测定方法,分析了长白山区华北翦股颖无性系构件的结构及生长规律.结果表明,在籽实乳熟期,华北翦股颖无性系构件是由营养枝和生殖枝组成,其中,以生殖枝数量和生物量所占比例最大,分别为93.3%和97.1%.华北翦股颖无性系构件的关系中,生殖枝数量和生物量以及分株总数量和总生物量均随着丛径的增加呈幂函数异速生长(R2=0.661～0.712).生殖枝数量与分株总数量之间以及生殖枝生物量与分株总生物量之间均呈极显著线性正相关(R2为0.997和0.965).     

亚热带中山立地鸭茅分蘖丛生长与再生的定量分析

对亚热带中山立地鸭茅分蘖丛的生长与再生特征的定量分析表明,在５月份开花期和８月份再生草的取样中,鸭茅分蘖丛的蘖数均随着丛径的增加里直线增加;丛生物量、丛枯死量分别与丛径、丛蘖数之间均有极显著的正相关;平均单蘖重随着丛径的增加均呈变形双曲线函数减少,随着丛蘖数的增加均呈幂函数减少;抽穗率随着丛径和丛菜数的增加均呈直线下降．在生长季前期,鸭茅分蘖丛的生长策略是将大部分能量投入生殖生长．     

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     

内蒙古草原3种针茅属植物不同组织水平的生物量生殖分配

植物资源的生殖分配是链接进化生态学和功能生态学的纽带。该文从4个组织水平上研究了针茅属(Stipa) 3种植物克氏针茅(S. krylovii)、大针茅(S. grandis)和贝加尔针茅(S. baicalensis)的生物量生殖分配以及株丛和种群水平上可育散布体的数量和生物量。结果表明: 1) 3种针茅属植物在不同组织水平上的生物量生殖分配呈现明显分异。在株丛水平上, 克氏针茅和大针茅的株丛生物量分配到生殖枝的比例分别为44.3%和47.9%, 均显著高于贝加尔针茅的35.7%。在生殖枝水平, 克氏针茅的生殖枝生物量分配到穗器官的比例为30.3%, 显著低于大针茅的42.9%和贝加尔针茅的48.4%。在穗器官水平, 大针茅穗生物量分配到散布体的比例(63.9%)最高, 克氏针茅(49.9%)次之, 贝加尔针茅(39.1%)最低。在散布体水平, 贝加尔针茅的可育散布体生物量占散布体总生物量的比例为92.3%, 显著高于克氏针茅的67.2%和大针茅的71.3%。2) 尽管3种针茅属植物在不同组织水平上的生物量生殖分配存在显著差异, 但从最终可育散布体占株丛生物量的比例看, 克氏针茅为6.1%, 贝加尔针茅为6.3%, 大针茅为9.5%; 三者在生物量生殖分配上表现出明显的趋同效应。3) 3种针茅属植物生物量生殖分配的限制性环节存在显著差异。生殖枝向穗的生物量分配是克氏针茅和大针茅生殖分配的限制性环节, 株丛向生殖枝的生物量分配或穗器官向散布体的分配是贝加尔针茅生物量生殖分配的限制性环节。从可育散布体的数量和个体生物量看, 克氏针茅采取了倾向于拓展空间的增加散布体数量的策略, 而大针茅和贝加尔针茅逐步进化出了趋向于提高个体竞争能力的增加散布体个体生物量的策略。     

荒漠植物白刺属4个物种的生殖分配比较

选定乌兰布和沙漠地区白刺属4种植物为研究对象,通过对其样株在花期的各生殖构件的数量特征及生物量调查,系统研究了唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)、西伯利亚白刺(Nitraria sibirica Pall.)、大白刺(Nitraria roborowskii Kom.)和泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa Maxim.)4种白刺属植物在生殖枝水平上的生殖分配。结果表明:不同白刺属植物在分株高度、生殖枝长、生殖枝基径、单枝花数、花序干重、枝叶干重等生殖构件的数量性状方面均有显著差异,其中泡泡刺的各生殖构件的数量均最小;除了西伯利亚白刺的生殖分配值达到44.51%外,其余3种白刺的生殖分配值均没有超过20%。经统计分析,4种白刺种群的生殖枝长分别与分株高度呈显著(P<0.05)的直线性正相关关系;生殖枝花序干重与分株高显著正相关;4种白刺的生殖分配随着分株生殖枝生物量的增加而减少,即白刺的个体大小与生殖分配之间呈现负相关关系。这种生殖分配特点反映了不同白刺植物对生长环境的资源利用、与克隆繁殖的权衡及对生态适应的策略。     

Host genotype overrides fungal endophyte infection in influencing tiller and spike production of Lolium perenne (Poaceae) in a common garden experiment

Leaves of many cool-season grasses are infected by endophytic fungi that can impact their populations. A common garden experiment with Lolium perenne was established in a lawn in New Jersey, USA, to investigate the impact of endophyte infection and host genotype on tiller and spike production over three years. Infected (E+) and uninfected (E-) plants of each genotype were monitored every 2-3 mo. Infection intensity within plants varied significantly among genotypes and years, but there was no evidence of directional change over time. Tiller production varied significantly among genotypes and was affected by endophytes: E+ plants of several genotypes produced more tillers than E- plants during the third year. E+ plants had greater aboveground biomass, but host genotype explained a far greater proportion of variation in tiller production, number, and biomass than infection. Plant survival, percentage flowering, flowering date, number of spikes, and mean tiller mass were unaffected by endophytes. However, the last three variables showed significant variation among host genotypes. Although studies have demonstrated a positive growth effect of endophytes on several grass hosts, in this experiment host genotype accounted for far more of the variation in tiller and spike production and in biomass of Lolium perenne than endophyte infection.     

云南高原湖泊水葱克隆生长与有性繁殖特征及影响因子

为掌握挺水植物克隆生长与有性繁殖参数的空间分布格局特征及环境因子对植物繁殖的影响路径,该文利用云南高原的立体地形,通过空间替代时间的方法,探讨6个湖泊共有挺水植物水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)的克隆生长、有性繁殖的地理差异和变化规律以及对环境变化的响应。结果表明:(1)密度、株高、基径等克隆生长参数,以及结实率、穗生物量及其投资比、种子产量、活性种子数等繁殖参数在不同地理空间上存在显著差异(P<0.05),而地上生物量无显著差异。(2)密度、株高、结实率、穗生物量及其投资比等参数具有显著的经纬度、海拔地带性分布特征,其中密度随纬度和海拔的增加而增加、随经度的增加而减小,而株高、结实率、穗生物量及其投资比随纬度和海拔的增加而减小、随经度的增加逐渐增大。(3)暖月和冷月均温,土壤全氮、全磷是影响水葱克隆生长(密度、株高)的关键因子,其中暖月均温影响最大,年均降水、土壤有机碳是影响水葱有性繁殖的关键因子,其中年均降水影响最大。综上认为,气候因子(暖月均温、冷月均温和年均降水)是影响云南高原湖泊湖滨带植物水葱生长和繁殖的主要因子。     

冬小麦(Triticum aestivum)分蘖冗余生态学意义以及减少冗余对水分利用效率的影响

通过盆栽试验,以旱作冬小麦(Triticum aestivum)为材料,分别在拔节和抽穗期对分蘖进行人工干扰,来模拟不可预测的自然干扰,对冬小麦分蘖冗余的生态学意义以及减少这些冗余对水分利用效率影响进行研究.设置3个处理:从拔节期开始剪去所有小的分蘖,仅保留主茎和一个大的分蘖(A);在拔节期剪去主茎和两个大的分蘖,保留所有小的分蘖(B);在孕穗期剪去主茎和有效分蘖,保留无效分蘖(C).没有被干扰的植物作为对照(CK).通过花期测定叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、气孔导度和蒸腾速率等生理指标来评价植物的生理与生化活性.结果显示,在拔节期和抽穗期去除主茎和大蘖后,无效分蘖的生理活性被激活,开始执行有效分蘖的功能.到花期时,这些无效分蘖已经在生理活性上满足了补充和替代有效茎的要求.虽然株高和穗的整齐度、穗数和产量显著下降,但并没有防碍小麦的繁衍子代,因此,正是这些由早期"无效分蘖"补充而来的有效茎,避免了小麦绝种的风险.而在拔节期去除无效分蘖后,对小麦产量没有显著影响,但提高了水分利用效率,和对照相比水分利用效率提高了10%.因此,可以认为小麦在分蘖上存在着对水分利用不利的生长冗余,减少这些冗余有望节约用水、提高作物的水分利用效率.     

Gibberellic Acid3 Modifies Some Growth and Physiologic Effects of Paclobutrazol (PP333) on Wheat

Gibberellic acid₃ (GA₃) modification of some growth and physiologic effects of paclobutrazol (PP₃₃₃) was studied by applying PP₃₃₃ alone and in combination with GA₃ at the tillering stage of wheat. Results showed that GA₃ weakened the effect of PP₃₃₃ on tillering and shortening the plant, increased the dry matter accumulation of different tillers, improved plant nitrogen metabolism by favoring nitrogen translocation into tillers at late growth stage, and stimulated tiller development. All of these reduced the difference in spike weight among tillers and the main stem. Compared with control, there were more spikes per plant and fewer grain per spike in the PP₃₃₃ treatment, but all yield components developed positively in the treatment consisting of the mixture of GA₃ and PP₃₃₃. Received May 22, 1996; accepted November 14, 1996