松嫩平原水淹恢复演替过程中羊草无性系种群构件的年龄结构

对松嫩平原羊草草甸水淹恢复演替过程中不同大小羊草无性系斑块的种群构件年龄结构进行了研究。结果表明 ,羊草种群分蘖株在斑块中心由 4个龄级组成 ;最外圈层由 3个龄级组成。根茎在斑块中心和中间圈层均由 2～ 4个龄级组成 ,最外层由1～ 2个龄级组成。潜在种群冬性苗和分蘖节芽总量各圈层均由 4个龄级组成。斑块中心的分蘖株种群为稳定型年龄结构 ,向外发展至增长型年龄结构。根茎长度和潜在种群在各圈层均呈增长型年龄结构。在水淹羊草草甸的恢复过程中 ,不同大小羊草无性系斑块均呈不断扩展的趋势。在生存空间充足时 ,羊草的分蘖节在一个生长季里可以繁殖多个世代。通过羊草根茎的年龄结构可预测演替的进程     

松嫩平原杂类草草甸和榆树疏林草原大油芒种群的年龄结构

对松嫩平原杂类草草甸和榆树疏林草原上大油芒种群的年龄结构及各龄级构件的物质生产力和营养繁殖力进行了研究.结果表明:在2003和2006年中,2个生境的大油芒种群分蘖株均由2～3个龄级组成,根茎由4个龄级组成,分蘖株和根茎均以1a和2a所占比例最大,年龄结构呈增长型或稳定型;分蘖节芽以1a或2a者占优势,根茎顶端芽在芽库中所占比例为29.4%～45.0%,对翌年种群的更新具有重要作用;分蘖株、根茎的物质生产力和营养繁殖力均以1a或2a构件最大,根茎比分蘖节具有更旺盛的营养繁殖力.     

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。     

东北草地异质生境芦苇种群根茎芽年龄结构及输出规律

为明确异质生境条件下芦苇种群根茎芽年龄结构及输出规律,揭示芦苇种群的营养繁殖特性,采用单位土体挖掘取样,分别计数各龄级根茎芽的调查与统计方法,对东北草甸草原草甸土和盐碱土两个生境单优群落芦苇种群根茎芽动态进行比较分析。结果表明,两个生境芦苇种群根茎芽库主要均由6个龄级组成;草甸土生境在6—10月均为增长型年龄结构;盐碱土生境6—7月份为衰退型年龄结构,8月份为稳定型年龄结构,9—10月份为增长型年龄结构。根茎芽数量1—4a普遍以草甸土生境高于盐碱土生境,5—6a普遍以盐碱土生境高于草甸土生境,各龄级根茎芽数量与月份之间均符合y=a+bx直线关系(P0.05)。随着龄级的增加,休眠芽比率呈逐渐下降趋势,而萌发芽比率则呈逐渐上升趋势,5个生育期的休眠芽比率和萌发芽比率与龄级之间均符合y=a+bx直线关系(P0.01)。各龄级根茎的休眠芽具有一个相对稳定的萌发输出过程,草甸土生境根茎休眠芽按每年11%的比率萌发输出,而盐碱土生境根茎休眠芽按每年7%的比率萌发输出。虽然芦苇种群根茎芽年龄结构及年龄谱在异质生境中存在显著差异,但却有着相同的季节变化规律,均以不断形成新根茎的芽来维持着种群的营养繁殖更新。     

松嫩平原栽培条件下羊草无性系构件的结构

羊草是长根茎型禾草,是典型的无性系植物,在松嫩平原的生长季末期,栽培条件下羊草无性系分株由分蘖株和分蘖苗组成,在具有充分生长空间而又没有种间竞争的风沙土上,羊草分株的分蘖节在一个生长季内可以繁殖4个世代,按分蘖节的繁殖世代划分龄级,现实与潜在无性系构件的年龄谱均以1龄级比重最大,随着龄级的增加明显减少,呈增长型的年龄结构,羊草无性系分株的生产力主要与分株形成及生长的时间长短有关,形成时间越早、生长时间越长的分蘖株对无性系的物质生产和营养繁殖的贡献越大,羊草无性系在空间扩展与物质贮存上具有一定的可调节性。     

松嫩平原光稃茅香无性系种群的营养繁殖特征

光稃茅香是典型的无性系禾草 .分蘖节可繁殖 2个世代 ,最多存活 3个年度 .根茎最多存活 2个年度 .无性系种群的分蘖株和根茎均有 2个龄级 ,并均以 1龄级占较大比重 .无性系潜在种群由冬性苗和根茎芽所组成 .以潜在种群的数量估计 ,在割草场混生群落中将保持现有的地位和作用 ,在放牧场的优势种群落中将增强其地位和作用 .     

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。     

松嫩平原人工草地野大麦无性系冬眠构件的结构及形成规律

野大麦属短根茎丛生型禾草 ,是典型的无性系植物。在松嫩平原 ,野大麦无性系的冬眠构件是由冬眠芽和冬眠苗组成。按照分蘖节营养繁殖世代的龄级划分方法 ,在生长季末期 ,野大麦无性系的芽库由 5个龄级组成 ,苗库由 4个龄级组成 ,均呈增长型的龄级结构。苗库对潜在无性系的贡献将远远大于芽库。结合建植时间估计 ,人工草地野大麦的分蘖节最多存活了两个年度 ,分蘖节在一个生长季最多可繁殖 4个世代。野大麦无性系的根茎芽数、分蘖节芽数、总芽数、总苗数、总冬眠构件数均随着丛径、丛面积和亲株数量的增加呈幂函数形式增长。野大麦无性系冬眠构件各组分具有相同的形成规律 ,但在形成过程中则存在着不同的生态可塑性。     

羊草种群年龄结构及无性繁殖对策的分析

天然割草场羊草 ( Aneurolepidium chinense( Trin.) Kitag.)种群的生殖枝中有 87%为冬性植株。羊草分蘖节最老为 4龄 ,其生活时间可达 5个年度。在分蘖节成株的年龄结构中 ,1、2龄株占绝对优势 ,其所占比重达 92 .5 %。 1龄株生产力最高 ,至 3龄株生活力已明显衰弱。割草场羊草种群为增长型与稳定型混合的年龄结构类型。综合分析了羊草以根茎顶端成株调节种群年龄结构的无性繁殖对策 ,以及羊草草地自然持续更新的生物生态学机制     

松嫩平原两个趋异类型羊草无性系种群特征的比较研究

松嫩平原上羊草(Leymus chinensis(Tzvel.)Tzvel.)有两个趋异类型:灰绿型和黄绿型。两个类型羊草的分蘖节一般均存活2～4年,最多可存活5年;根茎一般存活2～3年,最多可存活4年。两个类型无性系种群的分蘖株均为增长型的年龄结构类型。种群根茎的累积长度,灰绿型为18035cm/m~2,黄绿型为21218cm/m~2,其中,均以1、2龄占绝对比重。两个类型均以1龄分蘖株生产力最大,至3龄分蘖株明显减小;各龄根茎的生物量随着年龄的增加呈直线下降;1龄根茎的营养繁殖力甚强,至8月中旬所形成的芽数均已远远多于地上全部分蘖株数;2龄根茎尚存在较小的营养繁殖潜力,3、4龄根茎均已丧失了营养繁殖力。两个类型羊草无性系种群都是通过根茎芽补充更新。     

切根对羊草营养生长期内植物功能性状的影响

该研究以呼伦贝尔羊草(Leymus chinensis)草甸草原割草场为研究对象, 通过对羊草营养生长期内功能性状变化的观测, 研究切根对羊草叶、茎、植株功能性状的影响, 为干扰状态下羊草植株的响应机制和天然割草场植被的恢复提供参考。运用9QP-830型草地破土切根机对草地进行切根处理, 分期测定羊草单株高度、叶长、自然叶宽、展开叶宽、茎粗、茎长、叶质量、茎质量、单株质量等多个功能性状, 通过统计分析切根前后性状的差异, 拟合其变化方程, 探索影响羊草产量的表型性状和质量性状的驱动因子。研究结果显示: (1)切根显著降低了羊草的比叶面积、总叶质量、茎长/茎粗、茎干物质含量, 显著提高了平均叶长和叶面积, 整体上提高了单株质量、株高和植株干物质含量。(2)对照和切根羊草叶、茎功能性状均呈二次曲线变化, 拟合效果达显著或极显著水平。除叶干物质含量、茎干物质含量和茎长/茎粗外, 其余叶、茎功能性状均呈先升高后降低的变化趋势。(3)除叶片数外, 羊草各表型性状之间均呈极显著的正相关关系, 叶质量、茎质量、单株质量之间呈极显著的正相关关系, 比叶面积与质量性状关系不显著。(4)总叶长和总叶质量分别是羊草单株质量表型性状和质量性状之中的最大驱动因子。羊草功能性状间存在协同变化的关系, 切根一定程度上使羊草地上植株的生活史提前。     

不同生长时期羊草大针茅光合速率与光照强度关系的比较研究

本文对不同生长时期羊草、大针茅的光合速率与光照强度的关系进行了比较研究。在从营养生长初期到生长后期,研究结果表明:光补偿点都有增加,但羊草增加很少,大针茅增加一倍;高的饱光强出现在营养生长的高峰期、其变动幅度,大针茅大于羊草;高的净光合速率的光强系数,羊草普遍高于大针茅,并且都以营养生长高峰期最高;在10千勒光强下,相对光合速率羊草大于大针茅;羊草、大针茅的光合速率与饱和光强的变化,跟它们的叶片含水率的变化有着广泛的一致性。     

“秕谷草-伪褐飞虱-中华淡翅盲蝽”载体植物系统的可行性

为明确用于防治稻飞虱的“秕谷草-伪褐飞虱-中华淡翅盲蝽”载体植物系统的可行性,本文开展了靶标作物水稻、载体植物秕谷草和靶标害虫褐飞虱、替代猎物伪褐飞虱组合对中华淡翅盲蝽成虫形态、种群增长参数、产卵选择性和取食选择性的影响研究.结果表明: 中华淡翅盲蝽水稻种群(取食褐飞虱卵)的雌雄成虫个体均显著大于秕谷草种群(取食伪褐飞虱卵).取食褐飞虱卵的中华淡翅盲蝽种群增长参数单雌产卵量、净增长率、内禀增长率、周限增长率明显高于取食伪褐飞虱卵的种群,但取食伪褐飞虱卵也有较高的种群增长能力,足以扩繁种群.对于靶标作物水稻和载体植物秕谷草,无论是水稻种群还是秕谷草种群均偏好在水稻上产卵.同时,2个种群的雌虫、雄虫和若虫对褐飞虱卵和伪褐飞虱卵捕食量没有显著性差异.在上述研究基础上,讨论了在田间建立“秕谷草-伪褐飞虱-中华淡翅盲蝽”载体植物系统的可行性.     

Phenotypic plasticity and genetic differentiation of quantitative traits in genotypes of Leymus chinensis

Aims Adaptation mechanisms of plants to environment can be classified as genetic differentiation and phenotypic plasticity (environmental modification). The strategy and mechanism of plant adaptation is a hot topic in the field of evolutionary ecology. Leymus chinensis is one of constructive species in the Nei Mongol grassland. Particularly, Leymus chinensis is a rhizomatous and clonally reproductive grass, a genotype that can play an important role in the community. In this study, we aimed to (1) investigate the phenotypic plasticity of L. chinensis under different conditions, and (2) test the genetic differentiation and reaction norms (the relationship between the environment and the phenotype of an individual or a group of individuals) under four environmental conditions among different genotypes of L. chinensis. Methods Ten genotypes of L. chinensis were randomly selected. Under the control condition, we studied the effects of genotype, defoliation, drought and their interactions on 11 quantitative traits of growth (8 traits including photochemical efficiency of photosystem II, maximum net photosynthetic rate, transpiration rate, specific leaf area, relative growth rate, the number of tillers increased, aboveground and underground biomass growth), defense (total phenol concentration of leaf) and tolerance (non-structural carbohydrate content of root, root/shoot ratio) of L. chinensis. We studied the phenotypic plasticity, genetic differentiation and reaction norms mainly through tested the effect of environment and genotype on these traits. Important findings First, all 11 traits showed obvious phenotypic plasticity (i.e., significant effect of drought, defoliation and their interactions). The expression of 10 genotypes of L. chinensis was divergent under different environmental conditions. Interactions of genotype and environment significantly affected the maximum net photosynthetic rate, transpiration rate, specific leaf area, relative growth rate, total phenolic concentration of leaf, and total non-structural carbohydrate content of root. This indicated that the phenotypic plasticity of these five traits exhibited genetic differentiation. Second, the increase of number of tillers, belowground biomass and non-structural carbohydrate content of root did not show genetic differentiation under the same condition. The other eight traits showed significantly genetic differentiation, and the heritabilities (H²) of six traits related to growth were higher than 0.5. The leaf total phenol concentration and root/shoot ratio showed genetically differentiation only under the drought and defoliation condition, with the heritabilities being 0.145 and 0.201, respectively. These results explained why L. chinensis widely distributed in the Nei Mongol grassland, and provided genetic and environmental basis for related application and species conservation in this grassland ecosystem.     

长期氮添加对草甸草原生态系统氮库的影响

大气氮沉降增加深刻影响生态系统物种多样性、生产力及其稳定性,研究草原生态系统N库如何响应不断增加的大气氮沉降至关重要。本研究在内蒙古额尔古纳草甸草原开展刈割和不同水平外源氮添加试验,设置6个氮添加水平: 0、2、5、10、20和50 g·m^-2·a^-1,同时设置刈割处理,分为刈割和不刈割2个水平。在连续处理的第7年,采集群落中优势植物地上部分、群落根、地表凋落物和0～100 cm分层土壤样品,测定N含量并计算N库储量。结果表明: 氮添加显著增加植物地上部分和凋落物N含量,以及羊草、植物群落和凋落物的N库及生态系统N库总量。刈割处理显著增加羊草叶片和凋落物N含量,降低羊草、植物群落和凋落物N库,但并不改变它们对氮添加的响应格局。此外,刈割和氮添加对植物群落N库存在显著的交互作用。在不刈割处理下,高水平氮添加使更多的氮储存在凋落物中等待分解,植物群落N库的饱和阈值出现在10 g·m^-2·a^-1;在刈割处理下,植物群落N库表现为随氮添加量增加而不断增加,并且在相同水平氮添加条件下刈割后进入到植物群落N库中的氮更多。刈割可以缓解氮沉降不断增加对生物多样性和生态系统稳定性造成的不利影响,并可以在一定程度上推迟氮沉降增加引起的生态系统氮饱和的发生。     

南海北部近海头足类优势种及其生态位特征

为了解南海北部近海头足类优势种的种间关系,根据2014—2015年该海域4个季节底拖网渔业资源调查,应用相对重要性指数、生态位宽度和重叠指数从时空维度分析头足类优势种的生态位特征。结果表明: 该海域4个季节的头足类优势种共5种,分别为剑尖枪乌贼、中国枪乌贼、火枪乌贼、金乌贼和杜氏枪乌贼,前两种是4个季节的共同优势种。与历史数据相比,头足类优势种的种类组成已发生改变。头足类资源时空分布格局明显,海南岛南部至粤东海域资源密度高于北部湾,季节变化呈夏季高而冬季低特征。时空生态位分析表明,优势种的时间和空间生态位宽度没有一致位序,剑尖枪乌贼和中国枪乌贼分别占据最大的时间(1.32)和空间生态位宽度(3.90),而时间和空间生态位宽度最小的物种分别是金乌贼(0.98)和杜氏枪乌贼(2.04)。虽然时间生态位重叠在数值上显著高于空间生态位重叠,但二者均是在中国枪乌贼、剑尖枪乌贼、火枪乌贼等种对间有较高重叠,而杜氏枪乌贼与其余4个优势种的重叠较低。相关分析表明,在时空尺度上生态位宽度与丰度的变化均呈极显著负相关。生态位可反映物种资源量时空变化信息,丰富了传统渔业群落研究方法。     

刈割留茬高度对大针茅草原群落结构及稳定性的影响

2014—2018年8月在内蒙古锡林郭勒盟毛登牧场大针茅典型草原,以围封为对照,设置2、5和8 cm 3个刈割留茬高度,研究刈割留茬高度对群落结构及稳定性的影响。结果表明: 群落中共出现15科23属27种植物;优势种为大针茅、知母、羊草及糙隐子草,累计相对重要值为76.1%。多年生杂类草15种,一、二年生植物5种,多年生丛生禾草和灌木半灌木植物各有3种,多年生根茎禾草有1种。大针茅等处于群落上层;知母、羊草等植物处于群落中层;糙隐子草、刺穗藜、猪毛菜等植物处于群落底层。刈割造成大针茅及多年生丛生禾草相对重要值降低,使得糙隐子草、刺穗藜、猪毛菜及一、二年生植物相对重要值增加。留茬2 cm降低羊草相对重要值,而留茬5、8 cm使其增加;留茬5 cm增加知母相对重要值,而留茬2、8 cm使其降低;留茬8 cm降低杂类草相对重要值,而留茬2、5 cm使其增加。物种及功能群多样性年度间差异显著。总体上,刈割对物种丰富度无显著影响,对其物种多样性影响较小,但对功能群多样性存在一定影响。表明在刈割过程中,群落各功能群存在一定的补偿作用,使得群落保持相对稳定。刈割使群落稳定性增加,留茬5和8 cm时群落稳定性较大;留茬5 cm时群落变异性较大,而留茬8 cm时最小。留茬8 cm时群落稳定性高且变异性小,能促进群落长期稳定。     

松嫩平原赖草无性系生长及其构件的年龄结构

赖草是长根茎型禾草,是典型的无性系植物．在松嫩平原栽培条件下,移植第1年的赖草无性系,经过一个完整生长季的营养繁殖,最多可形成215个分蘖株,在4个取样的无性系中,最大的无性系是最小的5．4倍;经过2个完整生长季最多可形成2852个分蘖株,最大为最小的2．7倍．在无性系整体水平上,2个年度间无性系扩展面积平均增长了13．2倍,分蘖株平均增长了13．3倍,根茎的累积长度平均增长了15．9倍,根茎节数平均增长了11．2倍,根茎生物量平均增长了14．7倍．无性系分蘖株由2个龄级组成,呈增长型年龄结构,并且随着无性系的生长,其增长型年龄结构更为明显．无性系的芽库均由3个龄级组成,亦呈增长型年龄结构,但随着无性系的生长,其增长型年龄结构趋于减缓．赖草无性系以形成大量的根茎顶端芽和根茎节间芽发育成分蘖株,实现无性系空间生态位的扩展和持续更新．