岷江干旱河谷黄蔷薇(Rosa hugonis)生长与繁殖特征及其空间差异

对乡土植物生长繁殖特征的认识是制定合理的植被恢复及管理措施的基础和依据.通过大面积的野外踏查和样方调查,分析了岷江干旱河谷乡土灌木-黄蔷薇(Rosa hugonis)的分布、生长繁殖特征及空间差异.发现:(1)黄蔷薇主要分布于岷江干旱河谷的茂县段,其植株株高、基径、年龄、丛冠幅、丛的萌生数、丛干重、丛生物量和密度等生长特征存在明显空间差异,除丛萌生数和密度之外海拔对其他各参数都有较大的影响,这些参数的值在高海拔地段大于低海拔地段;(2)黄蔷薇在干旱河谷丛平均萌生数为6.48±0.97株/丛,丛的萌生能力较强,且其受砍伐后具有很强的再生能力;萌生株年龄结构大致为金字塔型,最大植株年龄为25a;(3)干旱河谷黄蔷薇的结实量较大,平均值为(404.96±106.91)果/丛,结实特征表现出明显的空间差异性;(4)各生长与结实参数关系密切,影响结实量的最主要的生长因素是冠幅和丛干重.研究结果表明:黄蔷薇适应干旱河谷的环境条件,具有较广泛的分布,生长和和繁殖状况良好,是可供选择的干旱河谷恢复物种.     

横断山区干旱河谷川滇蔷薇生长与繁殖特征的地理空间差异

通过大面积的野外踏查、种群调查和室内实验,分析了横断山区干旱河谷乡土灌木川滇蔷薇在岷江流域、大渡河流域、雅砻江流域和金沙江流域的分布、生长繁殖特征及其在流域间的差异。结果表明,川滇蔷薇广泛分布于四大流域,海拔范围1700m至3700 m,所调查的18个种群生长状况良好,株高2 m以上,明显高于群落中的其他灌木。主成分分析表明,地理位置(流域、纬度、经度、海拔)和土壤(全碳、总有机碳、全氮、pH值)是影响川滇蔷薇生长繁殖的主要因子,其中地理位置的影响更大。生长特征包括株高、地径和冠幅在18个种群间差异显著,但在不同的流域间差异不显著。丛萌生数在种群间差异显著,其差异性较其他生长特征弱,但丛萌生数在不同流域间差异显著:岷江流域显著大于雅砻江流域,金沙江流域显著大于大渡河流域。与生长和无性繁殖相比,有性繁殖特征表现出更强的空间差异性,果实重量、瘦果重量以及种子活力在居群间差异极显著,果实重量和种子活力在不同流域间差异显著,但瘦果重量在流域间的差异不显著。综合分析表明,川滇蔷薇生长和繁殖特征在横断山区干旱河谷存在较强空间差异性,较强无性繁殖是种群持续存活的保证,而有性繁殖及其强烈的空间差异为种群适应多变环境以及地理空间扩展提供了遗传基础。     

岷江上游干旱河谷西康扁桃灌丛生长繁殖特征

以西康扁桃(Amygdalus tangutica (Batal.) Korsh.)为材料,在岷江干旱河谷四川省阿坝藏族羌族自治州茂县至松潘段设置47个调查点进行该物种的自然分布调查;选取4个典型分布点,随机选择20株灌丛,测定西康扁桃的年龄、基径、高度、冠幅等生长指标以及结实量、结实重量等特征指标;并设置5个4 m×6 m的灌木样方,调查西康扁桃的群落结构与物种组成情况。结果显示:西康扁桃广泛分布于岷江上游干旱河谷,并在松潘县南部安宏乡形成优势群落,群落主要由灌木及多年生草本植物组成,物种丰富度较高(43～55种/24 m2);西康扁桃当年结实量较小,平均值为(8.83±2.25)粒/丛;灌丛平均萌生枝数为(7.38±0.46)枝/丛,其中25.68%的萌生枝处于5～10 a的年龄阶段,而果重/枝叶重仅为(0.69±0.16)%,表明其结实能力较低,主要依靠产生萌生枝维持种群稳定;各生长与结实参数关系密切,灌丛年龄、高度是影响结实量的主要因素。研究结果表明,西康扁桃广泛分布于岷江上游干旱河谷内,灌丛有性繁殖贡献率较低,依靠无性繁殖维持群落稳定,亟需开展资源保护。     

岷江上游干旱河谷引种番麻的生态适应性及生物量预测模型

以岷江上游干旱河谷地区引种的番麻为研究对象,通过对不同海拔番麻的株高、冠幅、单株叶片数以及萌芽数等生长指标的调查研究结果,了解其在干旱河谷区的生长分布上限,为该地区与类似地区引种该品种相关物种提供理论依据;同时,利用株高等简单生长指标与番麻生物量的关系进行拟合,建立预测方程.通过高度、冠幅、单株叶片数、萌芽数(株/100m2)等生长指标比较表明,番麻的最适生长区为海拔1400～1500m.在干旱河谷阳坡的生长上限为海拔1800m,往上仅能成活,不能自身繁殖.根据番麻的株高、冠幅、叶片数等简单生长指标与生物量呈显著相关(P＜0.01),分别建立了相应的回归模型,其中地上生物量和单株生物量的最优回归模型R2值均在0.90以上,地下生物量的最优回归模型R2值也在0.75以上.     

西藏特有灌木砂生槐繁殖生长对海拔和滗埋的响应

砂生槐是西藏特有植物,主要分布在雅鲁藏布江中游地区及拉萨河、年楚河等主要支流宽谷区.为评价高原海拔引起的水热条件变化对砂生槐繁殖和生长的影响,沿雅鲁藏布江河谷600多公里海拔从3139m到3925m的样带上, 对砂生槐天然种群进行了调查.结果表明沿着高原河谷海拔升高的梯度,降水量由600mm下降到400mm,年平均气温由8.2℃下降到5.8℃,砂生槐的种群密度趋与增加,基径趋于减小,但植株高度和新枝长度并未随海拔升高呈明显升降变化.种子库密度、种子千粒重、实生苗密度、萌蘖苗密度也没有随海拔高度的变化而呈明显的升降变化.砂生槐适应海拔引起的水热条件的变化在生殖方面并为作出大的调整,但在适应风沙干扰方面表现了繁殖方式的调整,即在未受沙埋时,种子繁殖趋于占主导地位;在生境受到沙埋时,营养繁殖趋于占主导地位.繁殖方式的调整可能是砂生槐适应风沙干扰的最主要对策.     

干旱荒漠区狭叶锦鸡儿灌丛扩展对策

通过对内蒙古干旱荒漠区狭叶锦鸡儿集群的灌丛结构、分株特征、繁殖倾向和分枝特征的调查,探讨荒漠区狭叶锦鸡儿的繁殖特点和灌丛扩展对策。研究表明：在荒漠区,狭叶锦鸡儿的营养繁殖占主导地位,主要是由根萌蘖产生无性系分株,其克隆生长构型为密集型。根系萌蘖、枝条的不定根繁殖、地上枝条不断分枝和新老个体形成复合灌丛是荒漠区狭叶锦鸡儿冠幅增大的主要原因。狭叶锦鸡儿通过克隆繁殖、灌丛扩大化和发达的根系适应荒漠区的干旱贫瘠环境,使其成为荒漠区的优势种。     

岷江干旱河谷黄蔷薇和川滇蔷薇更新能力及其限制因素

植物种子、种子库和幼苗库的研究是种群更新和植被恢复的重要内容.研究了岷江干旱河谷两种乡土灌木(黄蔷薇和川滇蔷薇)的种子、种子库和幼苗库特征.黄蔷薇和川滇蔷薇种子产量较高, 分别为(627±216)和(7832±4347)果/丛,但种子质量较差,饱满率分别为(49.62±1.03)%和(73.83±3.42)%,活力为(32.25±0.67)%和(55.38±2.5)%.黄蔷薇种子产量和活力低于川滇蔷薇,但其种子重量和休眠程度却远高于川滇蔷薇.两种蔷薇土壤种子库的水平和垂直分布格局相似:在水平分布上,离植株基部越近,种子密度越高;在垂直分布上,种子主要分布在地表层.黄蔷薇和川滇蔷薇种子库密度均较高,分别为(560±90)粒m2和(1955±235)粒/m2,但活力种子数量较少,分别为(26±4)粒/m2和(152±18)粒/m2, 处于休眠状态的种子,黄蔷薇(60.6%)较川滇蔷薇(18.4%)高,可萌发的种子,两者分别为(10±1)粒/m2和(124±14)粒/m2.黄蔷薇(65.3%)的种子库中被啮齿动物取食的比例较川滇蔷薇(0.5%)高.两种蔷薇的幼苗密度差异不大,黄薇幼苗密度((4.28±0.49)株/m2)略小于川滇蔷薇((5.24±1.28)株/m2).幼苗组成的总体趋势是高度级低的幼苗所占的比例相对较高,且Ⅰ级幼苗数显著高于较其他级幼苗数.研究表明,两种蔷薇种子存在休眠,能形成持久种子库,种子特征对种子库和幼苗库具有深刻影响.两种蔷薇更新状况不佳,比较而言,黄蔷薇更新较川滇蔷薇好.黄蔷薇更新的主要限制因素是动物对种子的破坏,而川滇蔷薇更新的主要限制因素是幼苗存活定居.     

巴丹吉林沙漠东缘天然梭梭种群空间分布异质性

梭梭(Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.)Bunge)是生长于沙漠地区的一种特有灌木,在维持荒漠生态系统平衡和地区经济发展中发挥着不可替代的作用。为掌握天然梭梭种群空间分布规律,以巴丹吉林沙漠东缘塔木素地区的"野生肉苁蓉及梭梭产籽基地"为试验区,采用样线法测定梭梭株高、冠幅直径,统计梭梭分布密度,分析梭梭种群数量特征空间分布特征及其与生境之间的关系。结果表明:梭梭林密度、株高、冠幅直径均符合正态分布,表现为强度变异;株高、密度、冠幅直径的半方差函数理论模型均为高斯理论模型,其相应的变程为1249、909、1035 m;空间自相关比例均超过70%,受随机因素影响较小,保持着较好的天然分布和生长状态。梭梭种群数量特征的分形维数均大于1.5,空间依赖性强,空间结构性好。长期风蚀作用,小地形海拔高度体现为不同沙层厚度,梭梭株高、冠幅直径和密度在空间上的分布呈西高东低,北高南低的趋势,与海拔高度存在极显著相关;梭梭群落的空间异质性表现出一定的适度沙埋效应。     

不同遮光处理对平茬后厚朴萌蘖株部分形态及生理指标的影响

以自然光照(遮光率0.0%)为对照,对遮光率20.0%、52.5%和78.6%条件下平茬后厚朴(Magnolia officinalis Rehd.et Wils)萌蘖株的部分形态和生理指标进行比较.结果表明:随遮光率提高,3个遮光处理组萌蘖株的株高呈现逐渐增大的趋势,萌蘖株叶中的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量也基本上呈现逐渐增大的趋势,但萌蘖株的地径却呈现逐渐减小的趋势.萌蘖株的冠幅,单桩的萌蘖株数、叶片总数和叶芽总数,叶长和叶宽,单叶的干质量和叶面积,叶中叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值(Chla/Chlb)和可溶性糖含量均在遮光率52.5%条件下最大,但仅冠幅、单桩叶片总数、单叶面积和叶中可溶性糖含量显著大于对照,分别较对照增加156.21%、28.18%、129.02%和64.31%;并且,多数指标在遮光率20.0%条件下居中、在遮光率78.6%条件下最小.然而,萌蘖株的叶长宽比、比叶质量及叶的相对含水量和可溶性蛋白质含量则在遮光率52.5%条件下最小,但仅比叶质量显著小于对照,较对照减少37.43%;并且,多数指标在遮光率20.0%条件下居中、在遮光率78.6%条件下最大.研究结果显示:适当的遮光处理能够促进平茬后厚朴萌蘖株的生长,遮光率52.5%为最优的遮光处理条件.     

萌蘖调控对辽东栎留存萌生株生长与结实的影响

比较了不同调控措施对岷江上游辽东栎萌生灌丛生长与结实的影响.结果表明,人为调控对辽东栎萌生灌丛本生长阶段的高生长与有性繁殖有着显著影响.各调控措施对辽东栎灌丛萌生株的基径增长未产生明显影响;保留2支和3支萌生株的丛高生长优势明显.调控丛的新生枝数量、总长度、总生物量较未调控前有较大增加,保留2支萌生株的丛类型增加得尤为显著;叶片数量、叶片总生物量与未调控前相比增加明显,叶片面积按保留萌生株数量由多到少逐渐变小.调控后,每丛保留3支萌生株的丛产生的种子最多,但自然状态丛种子单粒重最大.     

西藏特有灌木砂生槐繁殖生长对海拔和沙埋的响应

砂生槐是西藏特有植物,主要分布在雅鲁藏布江中游地区及拉萨河,年楚河等主要支流宽谷区,为评价高原海拔引起的水热条件变化对砂生槐繁殖和生长的影响,沿雅鲁藏布江河谷600多公里海拔从3139m到3925m的样带上,对砂生板天然种群进行了调查,结果表明：沿着高原河谷海拔升市制 梯度,降水量由600mm下降到400mm,年平均气温由8.2℃下降到5.8℃,砂生槐的种群密度趋与增加,其径趋于减小,但植株高度和新枝长度并未随海拔升高呈明显升降变化。种子库密度,种子千粒重,实生苗密度,萌蘖苗密度也没有随海拔高度的变化而呈明显的升降变化。砂生板适应海拔引起的水热条件的变化在生殖方面并为作出大的调整,但在适应风沙干扰方面表现了繁殖方式的调整,即在未受沙埋时,种子繁殖趋于占主导地位,在生境受到沙埋时,营养繁殖趋于占主导地位,繁殖方式的调整可能是砂生槐适应风沙干扰的最主要对策。     

岷江上游干旱河谷耕地和居民用地的空间特征

以岷江上游干旱河谷耕地和居民用地为对象,用景观格局分析软件FRAGSTATS3.3计算了4个景观格局指数,利用ARCMAP9.0分析了耕地和居民用地与其它景观类型间的空间邻接特征,基于数字高成模型(DEM)研究了耕地和居民用地与海拔及坡度的关系。结果表明:灌木林地是干旱河谷的景观基质;耕地和居民用地斑块的平均面积和密度较小,形状简单;耕地大多在1700~3000m的区域,陡坡耕种比较严重,与灌木林地具有较高的邻接长度和数目;居民用地间隔较远,在低海拔地区分布相对较密,高海拔地区分布比较分散;对居民用地在空间结构影响最大的是耕地的分布。     

Adaptive plasticity in the life history strategy of a canopy tree species, <Emphasis Type="Italic">Pterocarya rhoifolia</Emphasis>, along a gradient of maximum snow depth

The Japanese wingnut Pterocarya rhoifolia is a riparian canopy tree species that grows under a variety of climate conditions, including heavy snowfall, despite the difficulties posed to canopy trees in such environments. This suggests that P. rhoifolia might adapt its life history strategy to different snowfall conditions. This study compared several life history traits of this tree species in a cool temperate mountainous area in central Japan along a gradient of maximum snow depth. The following trends were observed with increasing maximum snow depth: (1) diameter at breast height decreased, maximum stem length and tree height shortened, and trees tended toward a ‘dwarf shrub’ form; (2) the number of sprout stems increased significantly, and these sprouts contributed to maintaining the population; and (3) seed production decreased. Our results suggest trade-offs between clonal growth (sprouting) and sexual reproduction (seed production), and between sprouting and height growth. We concluded that the life history strategy P. rhoifolia demonstrated adaptive plasticity in response to a gradient of maximum snow depth.     

古田山常绿阔叶林不同演替群落的萌生特征

萌生是植物营养繁殖的重要方式之一, 树木的萌生更新对群落结构的维持、植被的动态和演替具有重要意义。本研究基于古田山常绿阔叶林内处于不同演替阶段的25个30 m × 30 m样方中胸径 ≥ 5 cm的木本植物萌生茎发生情况的调查数据, 应用线性回归模型分析了不同演替群落的萌生特征及其地形解释。结果发现: (1)样地内共有56种木本植物存在萌生现象, 占总物种数的53.8%。(2)群落(样方)水平的萌生能力与海拔显著负相关, 与坡度和坡向的相关性较弱。(3)群落水平的萌生能力与林分年龄显著负相关; 在控制地形因子的影响下, 林分年龄对萌生指标解释量仍然达到20%-30%。萌生个体数和萌生物种丰富度所占比例随林分年龄显著下降, 萌生物种主茎的平均胸径随林分年龄显著增加。研究表明, 古田山常绿阔叶林萌生能力随林分年龄的增大而下降, 可能由演替序列上物种组成的变化(即萌生能力较强物种的多度下降)和群落结构的变化(即大径级个体增多)导致。另外, 萌生能力受到海拔、坡向等地形因素的影响。     

Onset of reproduction in Rhododendron lapponicum shoots: the effect of shoot size, age, and nutrient status at two subarctic sites

Potential factors that trigger the onset of reproduction in shoot modules were studied in the dwarf shrub Rhododendron lapponicum in subarctic Swedish Lapland. The following questions were addressed: (1) Can the large size effect that commonly is found on onset of reproduction be explained as an effect of the amount of nitrogen and/or phosphorus accumulated? (2) Is there an effect of age when controlling for size and amount of nutrient reserves? (3) Does the relationship between size or nutrient reserves and onset of reproduction vary between high‐ and low‐altitude sites?
Shoots from two different sites, a subalpine heath (345 m altitude) and an alpine heath (900 m), were compared. The reproductive status of the shoots (non‐reproductive or with an inflorescence bud) was related to shoot age, size (shoot leaf area), and nitrogen and phosphorus concentration by means of logistic regression analysis.
The analysis indicates that an index of shoot nitrogen pool size was the most important factor; however, we could not strictly differentiate between the effect of this index and that of shoot leaf area and nitrogen concentration. A large shoot leaf area and nitrogen concentration (i.e. a large nitrogen pool index) increases the likelihood of turning reproductive. When controlling for shoot leaf area and nitrogen concentration a negative effect of increasing age was found. We suggest that this age effect may be related to a declining shoot resource economy with increasing age. Triggering of reproduction in R. lapponicum is thus complex and all factors included in our analysis appear to be involved. Shoots at the high‐altitude site were more likely to enter the reproductive phase than shoots with a similar leaf area at low altitude. The only factor for which we found support for the hypothesis about decreasing importance of nutrients with increasing altitude was for phosphorus concentration. The mean age at onset of reproduction did not differ between altitudes.     

太白山太白红杉种群空间分布格局研究

针对研究区太白红杉种群分布特点,设置了15个20 m×20 m样地,采用离散分布理论拟合和聚集强度测定方法,对太白红杉种群空间分布格局进行了比较分析.太白红杉种群空间分布格局属于聚集型,在25m²和100m²面积上聚集强度较大.随海拔上升,聚集强度降低;在分布下限地区,聚集最强的尺度较小,中下部地区较大;阴坡的种群分布聚集强度大于阳坡.随着年龄增加,种群分布由聚集型向随机型过渡,强度减弱;聚集性最强的格局尺度在幼、老龄期为150m²,中龄期则为100m².分布格局受生物学特性、年龄阶段、群落组成、环境因素等影响.在未来保护与利用中,低海拔和阴坡应该适度间伐乔木层非目的树种;在高海拔和阳坡地区,适度间伐灌木,促进群落内团块状更新;育林作业面积应该与聚集性最强的面积相适应.     

Determination of species-area relationships and minimum sampling area for the shrub communities in the arid valley in the upper reach of the Minjiang River, China

The minimum sampling areas (MSAs) for the shrub communities in the arid valley in the upper reach of the Minjiang River, China, were studied by fitting community species-area relationships using 3 types of equations. The MSAs were determined at the proportional factor (ρ) 0.6, 0.7, 0.8 and 0.9. The proportional factors represent the proportion of the number of species within a sampling plot in the total number of species. The MSAs of the shrub communities at different elevations and on different slope faces for ρ = 0.6, 0.7 and 0.8 were all around 100 m². Hence, the MSAs could be set to be 100 m² (10 m × 10 m) at 60%–80% precision levels. For ρ = 0.9, that is, for a 90% precision level, the MSAs were less than 200 m² (10 m × 20 m). The MSAs and species richness increased gradually with the rising elevation. At the elevation below 2000 m, the MSAs and species richness on the north-facing slope were larger than those on the south-facing slope. However, at the elevation around 2200 m, there was no difference amongst different facing slopes. For the shrub communities in the arid valley in the upper reach of the Minjiang River, the species-area curves by fitting the first two equations are better than that by fitting the third equation.     

裂叶沙参分布区域和生物学生态学习性的调查

濒危植物裂叶沙参(Adenophora lobophylla Hong)已发现的天然分布区在四川西北部金川县的安宁、曾大、卡撒、马尔邦、观音桥五个乡,分布面积估计不超过5000km2,根据文献记载和50年代采集的标本分析,裂叶沙参的分布区正在缩小。裂叶沙参以有性生殖为主,在外界干挠和春旱严重的条件下也营无性生殖。在海拔2700m以下地区,裂叶沙参星散分布,生长发育不良,年龄结构老化,种群呈衰退趋势。在较为适生的海拔区间(2700-2900m),裂叶沙参生长正常,花果产量高,年龄结构合理。在海拔2900m以上地区,裂叶沙参分蘖数、花果量减少,个体寿命缩短。裂叶沙参所处群落可分为山杨、山棉花林;旱生多刺灌丛或灌丛;旱生灌草丛;和旱生草丛。裂叶沙参种群在各群落中均为伴生种,受到群落不同程度的影响。