秋茄幼苗对盐度、淹水环境的生长适应

室内模拟12个盐度+淹水处理组合对红树植物秋茄幼苗生长的影响,测定不同组合下秋茄幼苗的株高、茎高、基径、节数、叶数、根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量等9项指标.结果表明:盐度-淹水交互处理及盐度处理对秋茄各项生长指标影响显著,淹水处理对株高、茎高、基径、节数及叶数影响不显著,对根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量影响显著;秋茄幼苗生长量及生物量积累随盐度升高而降低,随淹水时间增加而下降;结合主成分分析得出,盐度7‰+淹水2 h下秋茄幼苗生长最好,临界胁迫组合为盐度21‰+淹水8 h处理组.     

不同株高野生无芒雀麦表型特征及生物量分配研究

株高的分化是植物对环境长期适应性的结果,通过研究植物表型及生物量分配对株高大小的响应规律有助于了解种质资源多样性。该研究以野生无芒雀麦(Bromus inermis)为研究材料,通过方差分析、变异系数及线性回归模型等分析方法对小株、中株、大株3种株高无芒雀麦的8个表型性状指标以及各构件生物量进行测定分析,以探讨株高差异对表型及生物量分配的影响。结果表明：(1)随着株高的增加分蘖数减少46.7%,而茎粗、茎节数、穗长以及小穗长均不同程度增加,且表型性状中分蘖数变异程度最大(106.32%)。(2)各构件生物量变异程度与株高之间无显著关系,但小株将更多生物量投入到叶和地下器官中,中株和大株则投入到穗和茎器官中;地上、地下生物量之间呈线性增长关系。(3)除小穗宽及根长外,其他表型性状、穗生物量及地上生物量存在显著的大小依赖效应(P＜0.05)。     

南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花生长、繁殖及防御的影响

为了阐明南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花生长和繁殖的影响及机制,分析了南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花形态、生长与繁殖指标的影响,并分析了其生物量与加拿大一枝黄花次生代谢产物含量的相关性.结果表明： 南方菟丝子寄生显著降低加拿大一枝黄花株高、基径、主根长度和根直径,显著降低根、茎、叶和总生物量以及花序数、花序主轴长和花序分枝数;尤其是株高、花序数、茎生物量3个指标,被南方菟丝子寄生的植株仅为无寄生植株的1/2、1/5和1/8.南方菟丝子寄生强度对加拿大一枝黄花的株高、根长、茎生物量、总生物量等指标没有显著影响,但高强度寄生组的基径、根体积、叶生物量、根生物量、花序数、花序主轴长、花序分枝数等指标均显著低于低强度寄生组.南方菟丝子寄生显著增加加拿大一枝黄花根鞣质含量和茎黄酮含量.加拿大一枝黄花的生物量与根鞣质含量及茎黄酮含量存在显著负相关.这表明南方菟丝子寄生加拿大一枝黄花后, 除了减少其资源获取外,还可能通过改变资源分配方式等途径进一步抑制其生长.     

白骨壤幼苗的形态特征及其生物量

白骨壤1年生幼苗的株高、基径、根长、呼吸根高、叶面积以及根、茎、枝、叶、胎生苗和全株生物量等计量指标,呈现算术平均值>中值>众值组段中点的规律,符合正偏态分布节数、叶数、呼吸根数、胎生苗数等计数指标的算术平均值和中值相等,二者大于或等于众值组段中点.研究发现白骨壤1年生幼苗能生长指状呼吸根以及开花、结果和发育胎生苗,而且胎生苗成熟后直接萌发形成新的幼苗.根据实测的数据,采用一元线性回归、多元线性回归和非线性回归拟合了白骨壤1年生幼苗主要形态因子和生物量的回归模型.     

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．     

广西阳朔岩溶石山阴香幼苗的形态特征及其生物量

对广西阳朔岩溶石山阴香幼苗的株高、基径、叶片数和叶面积等形态因子的数量特征以及根、茎、叶和全株生物量进行了较为系统的研究。结果表明,株高、基径、叶片数、叶面积的平均值分别为21.96 cm、1.52mm、6.06、57.84 cm2;根、茎、叶和全株生物量的平均值分别为0.0613g、0.1094g、0.1683g和0 .3390g;除株高和基径呈现正态分布外,其余的各项指标呈现正偏态分布。根据实测的数据,采用一元线性回归、多元线性回归和幂函数回归分别拟合了阴香幼苗主要形态因子之间以及形态因子与生物量之间的回归方程,所得到的回归方程均达到0 .01的显著水平。     

不同生境下入侵植物胜红蓟种群构件生物量分配特性

为探究入侵植物胜红蓟在种群构件水平上的生长特性,以更好地了解其整体的生存策略和入侵性,通过测定胜红蓟各构件的生物量、各构件生物量相关性、繁殖构件/营养构件比和根冠比,对Ⅰ房前屋后、Ⅱ菜园地、Ⅲ桔园和Ⅳ路边4种不同生境下的胜红蓟种群构件的生物量分配进行了分析研究。结果表明:不同生境下胜红蓟种群各构件的生物量既存在差异,又存在相同的趋势,即:茎生物量叶生物量根生物量花果生物量;生境Ⅱ胜红蓟总生物量、茎、叶和花果生物量均最大,生境Ⅳ的均最小,两者之间均存在显著差异(P0.05);不同生境中胜红蓟种群的根、茎、叶、花果生物量分配与其各构件生物量大小顺序并不一致,前者各生境间的差异小于后者各生境间的差异;4种生境下繁殖构件与营养构件生物量比大小顺序依次为ⅣⅢⅡⅠ,其值分别为0.069、0.061、0.050和0.042,根冠比大小顺序依次为ⅢⅠⅣⅡ,其值分别为0.211、0.179、0.154和0.090;胜红蓟植株株高与各构件及各构件之间存在极显著正相关(P0.01),株高与各构件的相关性中,株高与茎生物量的相关性最强,相关系数为0.525,各构件的相关性中,茎生物量与叶和花果生物量的相关性较强,其相关系数均大于0.900。胜红蓟种群在不同生境下各构件的生物量、繁殖构件/营养构件比和根冠比表现出的差异显示了其较强的表型可塑性和对异质环境的适应性,可能增强了其入侵性。不同生境下胜红蓟种群各构件生物量相同的趋势及生物量分配比间相对较小的差异显示了胜红蓟种群构件生物量分配模式的相对稳定性。胜红蓟种群各构件间的极显著相关性显示了其整体性的生存策略。     

菹草无性系季节生长速度和生物量分配特征

研究了菹草(Potamogeton crispus L.)无性系在典型发育阶段的生长特征, 结果表明: 随着无性系的生长, 叶生物量比例增高, 茎生物量比例降低, 根状茎和根生物量占总生物量的比例较稳定, 成熟无性系各组分所占比例依次为叶＞茎＞根状茎和根。各发育阶段无性系小株生物量增长特征不同, 越冬期和繁殖期小株叶、茎生物量均与小株株高呈幂函数异速生长, 而指数生长期叶生物量与小株株高呈指数生长, 各发育阶段小株总生物量向叶茎组分的分配比例不同。无性系小株上部、中部、下部叶面积与小株株高之间在幼苗生长期和越冬期呈幂函数异速生长, 而在指数生长期和繁殖期呈线性同速生长, 尤其上部叶面积与高度间极显著正相关的水平最高。     

光照和氮素对喜旱莲子草形态特征和生物量分配的影响

研究了两个光照梯度和3个土壤氮素水平交互作用对喜旱莲子草(Alternan thera philoxeroides(Mart.)Griseb.)形态特征和生物量分配的影响。结果表明,全光照促进喜旱莲子草总生物量的积累,但在遮荫条件下,喜旱莲子草可以通过增加株高、光合叶面积和改变生物量分配来适应弱光生境。土壤中氮素含量对喜旱莲子草生长有明显影响,总生物量、株高、叶面积、茎生物量比和叶生物量比等随土壤氮素水平增加而增加。光照和氮素的交互作用对总生物量、根生物量比、茎生物量比和叶生物量比也有显著影响。随着氮素水平的增高,遮荫和高光照处理下喜旱莲子草的叶面积、总生物量和叶生物量比之间的差异减小,而株高和根生物量比之间的差异增大。此外,光照强度对茎生物量比的影响具有明显的氮素浓度依赖性,低氮条件下,茎生物量比在高光照处理下显著高于遮荫处理,而在中氮条件下,遮荫处理却显著高于高光照处理,且在高氮处理下其差异进一步加大。这些结果表明喜旱莲子草在高氮素环境下能够通过形态可塑性和生物量分配模式的改变来适应弱光环境所带来的不利影响。研究结果不但可为研究喜旱莲子草对异质生境的入侵机制提供资料,也可为进一步研究喜旱莲子草的入侵和扩散与农业等生态系统中土壤氮素残留的关系提供参考。       

农林复合系统中滇龙胆形态和生物量变化研究

以幼龄茶树(Camellia sinensis var.sinensis)、十年茶树、木瓜(Chaenomeles sinensis)、尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)、大叶桉(Eucalyptus robusta)间作模式和荒坡栽培滇龙胆为研究对象,测定其株高、茎粗、叶长、根粗、生物量等性状,采用单因素方差分析、多重比较、相关性分析和多元逐步回归分析对其形态和生物量数据进行分析。结果表明:荒坡栽培、滇龙胆与十年茶树间作其株高最高,为(37.32±8.36)cm和(37.31±9.62)cm,与大叶桉间作其株高最低,为(19.08±12.40)cm;荒坡栽培植株茎粗数值最高,为(0.36±0.13)cm,大叶桉间作茎粗数值最低,为(0.23±0.04)cm;与茶树间作植株根系最长,为(18.42±7.23)cm和(17.71±7.34)cm,与尼泊尔桤木间作植株须根数最少,为(7.32±2.23)cm;根粗受栽培模式影响不显著(P0.05);荒坡栽培全株生物量最高,为(14.52±13.37)g,大叶桉间作全株生物量最低,为(2.17±1.42)g。相关性分析显示,株高、茎粗和须根数与全株生物量呈极显著的正相关(R=0.514,P0.01;R=0.510,P0.01;R=0.339,P0.01)。根茎比与全株生物量呈极显著的负相关(R=-0.295,P0.01)。多元逐步回归分析显示,各性状对全株生物量的积累贡献程度不同,株高、茎粗、须根数和根粗是影响滇龙胆生物量积累的主要性状。荒坡栽培光照条件较好,有利于植株生物量的积累;与桉树间作,滇龙胆可能受生物与非生物胁迫的共同影响,使其植株矮小,生物量偏低。6种栽培模式中荒坡、滇龙胆与茶树、木瓜间作栽培为高产模式。研究结果可为农林药用复合种植中物种搭配、时间和空间种植技术优化升级以及管理提供理论依据。     

降水变化和种间竞争对红松和蒙古栎幼苗生长的影响

针对全球变暖导致的降水格局的变化,选择长白山红松针阔叶混交林主要树种蒙古栎和红松幼苗为研究对象,在野外自然条件下人工模拟增、减水30%对单种和混种的针阔叶树种形态、生长和生物量分配的影响. 结果表明：对于蒙古栎幼苗,与单种处理相比,混种显著增加了其冠幅和主根长,与对照处理相比,减水处理显著提高了其茎质比、降低了其主根长; 对于红松幼苗,与单种处理相比,混种显著减少了其基径、树高、叶片数和根、茎、叶质量及总干质量,与对照处理相比,减水处理显著降低了其主根长、叶片数、叶质量和总干质量以及叶质比,同时显著提高了茎质比. 增水处理对二者的影响均不显著. 在树木生长初期,种间竞争和降水格局变化对蒙古栎和红松幼苗形态和生长均产生显著影响,对红松幼苗的影响更大.     

光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响

对生长于不同光照环境(林内和林外)下的蒙古栎幼苗的形态特征进行了比较.结果表明,光照条件对蒙古栎幼苗的生物量及其分配具有明显影响,林外幼苗单株生物量为林外的4.48倍,其中以根系生物量的差别为最大,林外为林内的6.23倍;林外与林内幼苗根冠比分别为2.70和1.11.在不同的光照条件下,蒙古栎幼苗的叶片形态表现出明显不同,林外叶片比叶面积明显低于林内,分别为139.55cm2/g 和284.94cm2/g,林内约为林外的2.04倍;一次生长叶面积林外明显低于林内,总叶面积则高于林内.二次生长使蒙古栎幼苗的叶面积有明显增加,但是经过二次生长后,幼苗的单株生物量没有明显增加,说明二次生长叶片对于蒙古栎幼苗生物量的积累没有明显贡献;光照对于蒙古栎主干及根系的形态具有明显影响,林外幼苗高(包括二次生长)明显低于林内幼苗,而地径则相反,林外幼苗根系的长度和直径则明显高于林内幼苗;林外幼苗顶芽体积明显大于林内幼苗.同时,林外幼苗的二次生长导致顶芽体积明显下降,从而对翌年的高生长量和未来干型产生影响.认为,蒙古栎幼苗通过形态上的一系列可塑性变化来适应不同的光环境以获取最大的碳收益.     

遮阴对地枫皮幼苗生长和生物量分配的影响

为了解光照强度对地枫皮(Illicium difengpi)幼苗生长和生物量分配的影响,对不同等级幼苗在不同遮阴处理下的形态和生物量变化进行了研究。结果表明,遮阴处理下幼苗的株高、冠宽和平均单叶面积均显著高于对照,同时比叶面积均随光强增大而显著降低。除I级苗50%遮阴处理外,全光处理下各等级幼苗的根长均显著高于遮阴处理。随着光照强度的增加,各等级幼苗的根生物量比与根冠比显著增加,叶生物量比显著减少;不同等级幼苗对强光和弱光环境均表现出较强的适应性,但以50%遮阴处理的总生物量最大,全光和85%遮阴处理均较小。遮阴处理的幼苗个体大小与其初始大小呈正相关,其中II级苗与I级苗差别较小,III级苗生长较差。在人工育苗条件下I级苗数量不到10%,较差的种苗质量叠加喀斯特山顶恶劣环境,可能是导致野外幼苗更新限制的重要原因。因此在野外回归和人工栽培过程中宜选用I、II级种苗,光强控制在透光率50%为宜。     

淹水胁迫对青杨雌雄幼苗生理特性和生长的影响

为揭示青杨(Populus cathayana)雌雄幼苗对淹水胁迫的适应性, 在实验地内通过土培盆栽淹水方式从植株生理生态和生长发育方面探讨淹水胁迫对青杨扦插苗的影响。试验分为对照和淹水2个处理, 处理时间为40天。结果显示: (1)淹水胁迫导致青杨幼苗叶片中的丙二醛(MDA)含量和茎部淹水区的不定根数显著升高, 植株的净光合速率(P_n)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、株高、基径、总叶面积、比叶面积(SLA)、根生物量、叶生物量、茎生物量、总生物量干重和根冠比(R/S)显著降低。(2)与雄株相比, 淹水胁迫显著增加了雌株幼苗的MDA含量, 降低了SOD活性、P_n、类胡萝卜素(Caro)含量、叶绿素a/b、SLA、根生物量和R/S, 并导致雄株在淹水胁迫下具有比雌株更高的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、不定根数和株高。可见, 淹水胁迫对青杨雌雄幼苗的形态生长和生理过程均有严重的抑制作用, 但表现出显著的性别间差异。雄株可以通过维持更高的光合作用能力和增加不定根数量来维持植株的生长, 从而表现出比雌株更强的抗逆性。     

三种高寒植物幼苗生物量分配及性状特征对光照和养分的响应

为了解高寒植物幼苗对生境资源异质性的适应策略,以高寒草甸中常见的3种草本植物大耳叶风毛菊(Saussurea macrota)、甘西鼠尾草(Salvia przewalskii)和千里光(Senecio scandens)为材料,比较研究了这3种植物幼苗对不同光照和养分资源的响应。结果表明:光照和养分异质性显著影响了3种植物幼苗的性状特征和生物量分配,并存在一定的交互影响。随着光照的降低,3个物种的幼苗的生物量和根分配呈现降低趋势,但是其株高、比叶面积、叶分配、茎分配却逐渐升高。在低养分条件下,3个物种幼苗的总生物量、株高、比叶面积和叶分配均降低,而根分配均却显著增加。对于光照和养分资源异质性而言,光照异质性对高寒植物生物量分配和性状特征的改变具有更大的影响。喜阴物种大耳叶风毛菊和喜光物种甘西鼠尾草比中性生境物种千里光表现出了较大的性状特征和生物量分配的可塑性指数。     

Phenotypic plasticity of lianas in response to altered light environment

The growth, morphology and biomass allocation of 11 liana species (six light-demanding and five shade-tolerant) were investigated by growing plants in three contrasting light environments (i.e., field, forest edge and forest interior). Our objectives were to determine: (1) changes in plant traits at the species level; and (2) differences in light-demanding and shade-tolerant species in response to altered light environment. We found that all seedlings of liana species increased in total biomass, total leaf area, relative growth rate (RGR), net assimilation rate (NAR), height, basal diameter, root length, leaf number, root mass/total plant mass (RMR) and root-to-shoot dry biomass (R/S ratio), and decreased in leaf area ratio (LAR), specific leaf area (SLA), leaf size, stem mass-to-total plant mass ratio (SMR) and leaf mass-to-total plant mass ratio (LMR) with increasing light availability. Under the three light environments, the two types of species differed significantly in total biomass, total leaf area, RGR, NAR, LAR, SLA and leaf number, and not in leaf area. Only light-demanding species differed significantly in height, root length, basal diameter, RMR, SMR, LMR and R/S ratio. The mean plasticity index of growth and biomass allocation were relatively higher than the morphological variables, with significant differences between the two groups. Our results showed that liana species respond differently to changing light environments and that light-demanding species exhibit higher plasticity. Such differences may affect the relative success of liana species in forest dynamics.     

Density-dependent responses of Picea purpurea seedlings for plant growth and resource allocation under elevated temperature

This study was conducted to determine whether plants in the presence or absence of competition differ in their responses to warming, and whether density modifies the effect of warming. Picea purourea seedlings were grown under ambient and warming (ambient +2.2 °C) conditions in climate control chambers with two different planting densities. After 4 years, seedlings were harvested and measured for height, stem diameter, leaf area, structural biomass, carbon, nitrogen, chlorophyll and carbohydrate levels of needles, branches, stem and roots. At low density, warming increased height, stem diameter, total leaf area biomass production and carbohydrate concentration per seedling, while it decreased C/N ratio for all plant parts, but did not affect chlorophyll content. By contrast, at high density, although warming increased biomass and total leaf area, it did not affect plant height and stem diameter. At the same time, it had different effects on chlorophyll content, C/N ratio and carbohydrate levels among plant parts. On the other hand, high density limited plant growth and altered resource allocation pattern. Our study demonstrates that planting densities decreased the temperature-induced growth enhancement of P. purpurea seedlings and the effects of warming on resource allocation not only showed density-dependence, but also vary with tissue age classes and root diameter; the responses of plants to elevated temperature, acquired from plants growing as individuals, may not be applicable to plants grown under intraspecific competition as typically found in the field.     

根际通气状况对盐胁迫下棉花幼苗生长的影响

以溶液培养的棉花(Gossypium hirsutum)幼苗为材料,测定了不同盐胁迫程度和不同通气状况下棉花幼苗株高、根系体积、根系和茎叶生物量以及灰分含量的变化,以探索根际通气状况对盐胁迫下棉花生长的影响。结果表明,盐胁迫抑制棉花植株生长,表现为植株变矮、叶面积减小和干物质积累下降;根际环境通气不良也会导致棉花幼苗生长受抑制、干物质积累下降和矿质元素吸收减少等。进一步比较盐胁迫和根际通气状况及两者组合作用对棉苗生长的影响,发现盐胁迫对株高和总生物量的影响较大,而根际通气状况对根系体积、根系生物量、根冠比和矿质元素吸收的影响较大。总体表现为:盐胁迫对茎叶生长的不利影响较大,而根际通气状况对根系生长的不利影响较大。同时,在根际环境通气良好的条件下,不同程度盐胁迫导致的棉花幼苗株高、根系体积、叶面积、根系生物量和总生物量的变化程度远小于根际环境通气不良条件下的变化程度。实验结果表明,根际环境通气良好可以减弱盐胁迫对棉花生长发育的抑制作用,而根际环境通气不良则会加重盐胁迫的不利影响。