匍匐茎草本蛇莓克隆构型对土壤水分的可塑性反应

克隆植物构型的可塑性有可能促进它对斑块性分布土壤水分资源的利用,因而可能具有生态学意义。在田间实验中,匍匐茎草本蛇莓（Duchesnea indica Focke)经历了不同土壤水分水平（土壤最大含水量的40%,60%,80%,100%等）处理,以研究土壤水分对蛇莓克隆构型的影响,结果表明：间隔子长度,分株密度,分枝角度和分枝强度呈二次曲线变化,土壤含水为最大含水量的80%的生境为最适,在不同土壤水分水平生境中,蛇莓克隆构型相关特征的可塑性变化可用动态Logistic模型进行模拟和预测,拟事效果较好,结合植物对环境异质性的利用对策,对所揭示的蛇莓克隆构型可塑性进行了讨论。     

匍匐茎草本蛇莓克隆构型对土壤水分的可塑性反应

克隆植物构型的可塑性有可能促进它对斑块性分布土壤水分资源的利用,因而可能具有生态学意义.在田间实验中,匍匐茎草本蛇莓(Duchesnea indica Focke)经历了不同土壤水分水平(土壤最大含水量的40%、60%、80%、100%等)处理,以研究土壤水分对蛇莓克隆构型的影响.结果表明:间隔子长度、分株密度、分枝角度和分枝强度呈二次曲线变化,土壤含水为最大含水量的80%的生境为最适.在不同土壤水分水平生境中,蛇莓克隆构型相关特征的可塑性变化可用动态Logistic模型进行模拟和预测,拟合效果较好.结合植物对环境异质性的利用对策,对所揭示的蛇莓克隆构型可塑性进行了讨论.     

匍匐茎草本蛇莓克隆构型对不同海拔的可塑性反应

克隆植物构垢可塑性可使它在不同海拔的环境中通过克隆生长,调整其对不同海拔的资源获取对策,因而具有重要的生态学意义。在一海拔高度实验中,铺匐茎草本蛇莓（Duchesnea indica)经历了不同海拔（400、800、1200和1600m)处理,以研究不同海拔对蛇莓克隆构型的影响。结果表明,随着海拔的增加,间隔子长度,分株密度,分枝角度和分枝强度呈二次曲线变化,在不同海拔生境中,蛇莓克隆构型相关特征的可塑性变化可用动态Logistic模型进行了模拟和预测,拟合效果良好,结合植物对环境异质性的利用对策,对所揭示的蛇莓克隆构型可塑性进行了讨论。     

蛇莓克隆构型对光照强度的可塑性反应

克隆植物构型的可塑性反应可能是它在资源斑块性状分布的环境中获取资源对策的重要方面,因而可能具有重要的生态学意义。在一田间实验中,匍匐茎草本蛇毒（Duchesnea indica Focke）经历了不同相对光照强度的处理,以研究光照强度对蛇莓克隆构型的影响。结果表明：随着相对光照强度的增加,间隔子的长度逐渐降低,分枝角度、分枝强度和分株密度呈二次曲线变化。结合植物对环境异质性的利用对策,对的揭示的蛇莓克隆构型可塑性进行了讨论。     

Adaptive plasticity in response to light and nutrient availability in the clonal plant Duchesnea indica

克隆植物蛇莓对光照强度和养分条件的适应性可塑性 表型可塑性可帮助植物缓冲环境压力并使其表型与当地环境相匹配,但目前仅少数性状的可塑性被广泛认为是适应性的。为充分理解可塑性的适应性意义,仍需进一步研究更多的植物功能性状及其环境因子。本研究将匍匐茎克隆植物蛇莓(Duchesnea indica)的21个基因型种植于不同的光照和养分条件下,并利用选择梯度分析检测了形态和生理可塑性对光照强度和养分有效性变化的适应性值。在遮荫条件下,蛇莓适合度(果实数、分株数和生物量)降低,节间缩短变细,成熟叶叶绿素含量降低,但叶柄长度、比叶面积、老叶叶绿素含量均增加。在低养分条件下,植株叶柄缩短,叶面积缩小变厚,叶绿素含量降低,但果实数量和根冠比增加。选择梯度分析表明,叶柄长度和老叶叶绿素含量对光照变化的可塑性是适应性的,老叶和成熟叶叶绿素含量对养分变化的可塑性也是适应性的。因此,不同性状的可塑性适应值取决于特定的生态背景。该研究的发现有助于理解克隆植物表型可塑性响应环境变化的适应性意义。     

不同生境中淫羊藿克隆构型和分株种群特征

为探求淫羊藿资源的保护策略,通过野外样地调查、室内测定和统计分析等方法,对林缘旷地、林缘和林下三种不同生境中淫羊藿(Epimedium brevicornum)克隆构型及其分株种群特征进行了研究,并初步分析环境因子对淫羊藿克隆构型和分株种群特征的影响.结果表明:分枝强度、间隔子长度、分枝高度、根状茎长度及分株种群密度在3种生境中差异显著,且与生境相对光强和土壤含水量有较强的回归关系.群落相对光强、土壤含水量在淫羊藿的克隆生长过程中起着重要作用.淫羊藿以地下根茎为克隆器官进行克隆生长,有着较强的克隆构型可塑性.结合克隆植物对资源的利用策略,讨论不同生境中淫羊藿克隆构型和分株种群特征可塑性的生态适应意义及淫羊藿保护机制.     

葡匐茎草本蛇莓对基质分条件的克隆可塑性

为了研究葡匐茎草本植物对基质养分供应水平的克隆可塑性,在一栽培实验中葡茎草本植物蛇莓（Ｄｕｃｈｅｓｎｅａ ｉｎｄｉｃａ Ｆｏｃｋｅ）经历了高、中、低养分（Ｎ,Ｐ,Ｋ）水平的环境处理。实验表明,蛇莓植株生物量在较高养分条件下较高养冠比在低养分条件下最大,高欠之,中养分量小;对铺匐茎的生物量投资在中养分条件下最大;对叶柄的生物量投资没有对养分处理发生反应。蛇莓植株在人工养分下比在高养分和中分条件下形成     

内蒙古锡林河流域不同生境中羊草的克隆构型和分株种群特征

 克隆植物的形态可塑性在基株和种群水平上分别表现为克隆构型和分株种群特征的变化。研究对象为内蒙古锡林河流域草地、林地、沙地3种生境下的羊草(Leymus chinensis)种群,通过对羊草根茎节间长度、间隔子长度、分枝强度、分枝角度、株高和分株密度等指标的测定和分析,对这3种不同生境中羊草的克隆构型及分株种群特征进行了研究。结果表明羊草克隆构型相关特征,如,根茎节间长度,根茎节间长度频次分布格局、间隔子长度、间隔子长度频次分布格局,在不同生境差异较大。同时,羊草的分枝角度在不同生境间差异显著。而每间隔子所     

竹类植物对异质生境的适应——表型可塑性

竹类植物是一类以木本为主的克隆植物,凭借表型可塑性的优势,对异质生境具有很强适应能力。然而,目前对竹类植物表型可塑性的实现方式及其异质生境适应对策未见系统总结,从而在一定程度上限制了竹类生态学的发展。从形态可塑性、选择性放置、克隆整合和克隆分工等4个方面对竹类植物的表型可塑性研究进行分析和梳理,结果表明:竹类植物在异质生境中具有明显的表型可塑反应,主要采用形态可塑性、选择性放置和克隆整合来适应异质生境,而克隆分工的普遍性仍有待验证;目前侧重于研究构件形态和生物量分配格局,而很少深入探讨形态、生理和行为等可塑性机理。今后竹类植物表型可塑性研究重点在于:1)克隆整合的格局与机理;2)克隆整合对生态系统的影响;3)克隆分工的形成及其与环境关系;4)表型可塑性的等级性及环境影响;5)不同克隆构型的表型可塑性特征及其内在机制。     

土壤养分水平影响绢毛匍匐委陵菜匍匐茎生物量投资

为研究匍匐茎草本植物对基质养分供应水平的生物量分配格局的可塑性,在一盆栽实验中对绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans var. sericophylla)进行了8种不同的养分处理。绢毛匍匐委陵菜植株生物量、匍匐茎数、分株数以及匍匐茎节间长在中等养分条件下最大。随土壤养分的降低,绢毛匍匐委陵菜对叶片和叶柄的生物量投资减小,而对根系的生物量投资增加。在中等养分条件下,绢毛匍匐委陵菜对匍匐茎的生物量投资倾向于最大,而在更高或更低的养分条件下倾向于减少。此生物量分配格局与de Kroon和Schieving的模型模拟结果相符合,结果表明在中等资源水平下增加对匍匐茎的生物量投资是克隆植物增加资源获取的对策之一。     

Clonal Plasticity in Response to Reciprocal Patchiness of Light and Nutrients in the Stoloniferous Herb Glechoma longituba L.

Interconnected ramets of clonal plants can functionally specialize in the uptake of resources from aboveground and/or underground sources. Ramet pairs of the clonal stoloniferous herb Glechoma Iongltuba L. were grown In spatially heterogeneous environments with complementary availability of light and nutrients. Plasticity with respect to root-shoot ratio, fitness-related traits （biomass, number of ramets and dry weight per ramet）, morphological traits （lamina area, root length） were experimentally examined. The aim was to understand the adaptation of G. Iongltuba to an environment with reciprocal patchiness of light and soil nutrients by plasticity In Its root-shoot ratio and clonal morphology. The results showed that the performance of ramets growing In patches with high light Intensity and low soil nutrients into the adjacent opposite patches was Increased in terms of fitness-related traits. However, the performance of those from patches with low light Intensity and high soil nutrients into the adjacent opposite patches was not changed. The root-shoot ratio and clonal morphology were plastic. Morphological traits such as lamina area and root length were altered In a way that enhanced the capture of light resources and soil nutrients. Apparent reciprocal resource transport between the ramets In an environment of reciprocal patchiness of resources can enhance the growth of ramets with complementary resource deficiencies.     

克隆植物对异质生境的适应对策研究进展

生境异质性是自然生态系统的基本特征,植物生长的必需资源和环境胁迫因子均存在着复杂的时间和空间异质性。克隆植物是指在自然条件下具有克隆特性的植物,即可通过与母株相连的芽、根茎、分蘖或枝条等繁殖体产生无性繁殖的植物,这些繁殖体一旦定居便可成为潜在的独立个体。克隆植物具有独特的生境适应策略(如形态可塑性、克隆整合、克隆分工、觅食行为、风险分摊等),面对异质性的生境条件,它可以通过调整自身的生理和形态结构来适应异质生境。目前,对于克隆植物在异质生境适应行为的研究已有很多报道,然而系统性的归纳和总结尚有欠缺。综述了克隆植物在不同资源异质生境(光照、养分、水分)和不同胁迫生境(盐碱胁迫、风沙胁迫、重金属胁迫)下独特的适应对策。最后,针对克隆植物对异质生境的适应对策,进行了总结并对未来的重点研究方向提出建议：(1)时间异质性尺度上的考量;(2)异质性生境中生物因子的调控作用;(3)克隆植物入侵机制;(4)克隆植物在生态修复中的应用潜力。     

Resource transport between ramets alters soil resource pattern: a simulation study on clonal growth

Clonal plants spread horizontally, and can transport nutrients between ramets. Decaying biomass feeds back nutrients into the soil, but importantly, the place of deposition may differ from the place of uptake. To our knowledge, the present model is the first attempt to couple population dynamics with resource dynamics with the consideration of lateral transport. The simulations start from various initial resource patterns. Six types of clonal plants are compared, which differ in the birth and survival rates of ramets. Size of the ramet population and the amount of translocated resource are recorded over time. In addition, we consider the pattern of gaps in the canopy of the clonal plant from the aspect of two colonizer species: a strong and a weak competitor. The results suggest that the most important factor determining the impact of a clonal plant on its environment is ramet survival; the rate of ramet production is only secondary. Phenotypic plasticity in the production of ramets does not appear to be important: it has only minor effect on resource translocation and on the availability of colonizable gaps.     

亚热带常绿阔叶林不同土壤和林冠环境下蝴蝶花的克隆可塑性

对黄壤和喀斯特土壤两种土壤类型的森林内部和林窗中蝴蝶花的生长指标进行调查,研究异质生境下蝴蝶花的克隆可塑性.结果表明:蝴蝶花在黄壤生境中的分株高度、分株基径和根茎直径均高于喀斯特土壤生境,而分株密度低于喀斯特土壤生境.光照显著影响分株密度,在同一光照条件下土壤质地对分株密度没有显著影响.喀斯特森林内部蝴蝶花的花蕾数及开花数为0,这可能解释为光照和土壤质地双重压力下蝴蝶花对资源摄取和能量分配的权衡与生长维持.在一定程度上,蝴蝶花在黄壤生境中通过增强单个分株的竞争力、减少个体数量来适应环境,趋向K对策,在喀斯特生境中则通过增加个体数量、维持分株竞争力来适应环境,趋向r对策.     

异质生境中水生植物表型可塑性的研究进展

水生植物是一类以草本植物为主、与水紧密相关的生态类群, 大多数具有克隆性。面对水环境的变化, 水生植物在形态、行为和生理上表现出多样化的表型可塑性, 对异质生境具有很强的适应能力。表型可塑性研究已在陆生植物的多个类群展开, 然而目前对异质生境下水生植物的生态适应对策, 尤其是表型可塑性的研究尚重视不够。本文在阐明克隆植物表型可塑性主要实现方式及其关系、水生环境异质性及其特点的基础上, 重点从形态可塑性、觅食行为、克隆整合、克隆分工和风险分摊等5个方面讨论了水生植物如何通过表型可塑性适应异质性水生环境。在今后的水生植物表型可塑性研究中, 建议着重探讨以下问题: (1)表型可塑性的变化规律及机理; (2)克隆整合对群落和生态系统的影响; (3)克隆整合与克隆片段化的权衡; (4)不同克隆构型的表型可塑性及其内在机制; (5)表型可塑性的适应性进化; (6)水生植物与其他类群/营养级物种的关系; (7)水生生态系统对全球变化的响应。     

Effects of soil heterogeneity and clonal integration on Alternanthera philoxeroides populations with a radial ramet aggregation

Some clonal plants can spread their ramet populations radially, and soil heterogeneity and clonal integration may greatly affect the establishment of these types of populations. We constructed Alternanthera philoxeroides populations with a radial ramet aggregation, allowing old ramets of clonal fragments to concentrate in central pots and younger ramets to root in peripheral pots. The peripheral pots were supplemented either with three different levels (high, medium and low) of soil nutrients to simulate a heterogeneous soil environment, or only one medium level of soil nutrients to simulate a homogeneous environment. Stolon connections between the central older ramets and the peripheral younger ramets were left intact or severed to test the effect of clonal integration. The maintenance of stolon connection could induce the division of labor between different‐aged ramets, by increasing the root investment in central ramets and the above‐ground growth in peripheral ramets. The maintenance of stolon connection could improve the growth of the central and peripheral ramets, clonal fragments and even the whole population. However, the positive consequence in peripheral ramets and whole fragments was only detected in the high‐nutrient patch of heterogeneous treatment. In sum, in the population with the radial ramet aggregation, clonal integration can play a key role in the rapid recruitment of young ramets of A. philoxeroides fragments, as well as the expansion of the whole population. The magnitude of clonal integration also became more obvious in the peripheral young ramets and whole fragments that experienced high‐nutrient patches.     

光照强度和基质养分对匍匐茎草本金戴戴克隆生长和克隆形态的影响

在深度遮光(光照强度为高光条件的6.25%,约为自然光照的5.3%)或低养分条件下,金戴戴(Halerpestes ruthenica Ovcz.)生物量、初级分株叶面积、分株总数、匍匐茎总数和总长度均显著减小,而比节间长和比叶柄长显著增加.在低养分条件下,金戴戴匍匐茎平均节间长显著增加,而匍匐茎分枝强度和分株数显著减小.这些结果与克隆植物觅食模型相符合,表明当生长于异质性生境中,金戴戴可能通过以克隆生长和克隆形态的可塑性实现的觅养行为来增加对养分资源的摄取.在深度遮光条件下,金戴戴平均间隔子长度(即平均节间长和平均叶柄长)均显著减小.这一结果与以往实验中匍匐茎草本间隔子对中度和轻度遮光(光照强度为高光条件的13%～75%,>10%的自然光照)的反应不同.这表明,在深度遮光条件下匍匐茎克隆植物可能不发生通过间隔子可塑性实现的觅光行为.光照强度和基质养分条件的交互作用对许多性状如总生物量、匍匐茎总数和总长度、二级和三级分株数、分株总数、初级分株叶面积以及分枝强度均有十分显著的效应.在高光条件下,基质养分对这些性状有十分显著的影响;而在低光条件下,基质养分条件对这些性状不产生影响或影响较小.这表明,光照强度影响金戴戴对基质养分的可塑性反应.在深度遮光或低养分条件下,金戴戴可能通过减小匍匐茎节间粗度(增加比节间长)来增加或维持其相对长度,从而更有机会逃离资源丰度低的斑块.