空心莲子草茎的解剖结构对不同水湿生境的适应研究

研究了空心莲子草茎的解剖结构对水分变化的适应,这些空心莲子草生活在因水分差异而形成的3种生境类型中。对茎表蜡质层厚度、髓腔面积/髓部面积、厚角细胞层数、厚角细胞壁厚、韧皮纤维束数、韧皮纤维壁厚、导管束数、导管腔大小8个结构参数的分析结果表明:茎的全部结构参数随水分条件的变化都有显著或极显著的差异,其趋异程度的大小顺序是,导管腔大小>厚角细胞壁厚>蜡质层厚度>髓腔面积/髓面积>韧皮纤维细胞壁厚>韧皮纤维束数>厚角细胞层数>导管束数;水分变化对机械组织细胞壁结构影响较大,而对细胞数量的影响较小;茎的结构在旱生生境中变异较大,保证了它对不均一环境的适应;空心莲子草茎的结构既具有旱生性特点又具有水生性特点,其结构究竟朝哪个方向发展,取决于环境水分条件。从茎的结构上看,治理该种应以限制其导管腔和髓腔分化为主要手段。     

异质生境水位差异对小叶章有性繁殖分配的影响

以三江平原湿地代表植物小叶章为对象,通过对杂类草草甸、典型草甸、沼泽化草甸、沼泽生境中小叶章个体大小与生物量差异及繁殖构件与植株生物量之间相关关系的分析,研究不同生境中水位对小叶章个体生物量与繁殖分配的影响。结果表明: 小叶章个体大小、高度及有性繁殖特征随水位升高而显著降低;杂类草草甸、典型草甸、沼泽化草甸和沼泽中小叶章的繁殖阈值分别为0.245、0.149、0.148和0.157 g;除沼泽化草甸外,其他3种生境中小叶章植株个体大小与繁殖分配均呈显著负相关;相较于个体大小,土壤含水量对于小叶章有性繁殖分配影响更大,不同生境中小叶章对个体大小和繁殖分配的差异投资是其具有良好生态适应性的基础条件。     

两种水分生态型小叶章的生理生态特征研究

通过野外调查与控制试验相结合的方法,比较研究了两种水分生态型小叶章的生理生态特征,结果表明:(1)自然条件下,小叶章沼泽化草甸群落Simpson多样性指数显著高于小叶章草甸群落,但是小叶章草甸群落中小叶章种群生物量显著高于沼泽化草甸群落;草甸小叶章的株高、节长、叶长、叶宽及叶绿素含量均显著高于沼泽化草甸小叶章;叶片干重和叶鞘干、鲜重以及叶片与叶鞘生物量分配比为沼泽化草甸小叶章较高,而茎的干、鲜重和叶片鲜重、总地上生物量及茎生物量分配比均为草甸小叶章较高,但差异均不显著.(2)在人工控制水位条件下,两种生态型小叶章种群密度差异显著,而种群高度则无显著差异;两种生态型小叶章在0 cm、20 cm水位梯度下的叶长,30 cm水位梯度下的叶宽,以及0 cm水位梯度下的叶面积均存在显著差异,沼泽化草甸小叶章个体生长指标均对水位梯度具有显著响应,而典型草甸小叶章仅叶绿素含量对水位梯度具有显著响应.研究发现,两种生态型小叶章对水位条件的敏感程度不同,不同条件下对水位梯度具有不同的响应规律.     

三江平原小叶章钾、钙、镁含量与累积的季节变化

2004年5—10月,对三江平原典型小叶章草甸和小叶章-苔草沼泽化草甸群落优势植物小叶章的K、Ca、Mg含量与累积的季节变化进行了研究.结果表明：典型草甸和沼泽化草甸小叶章不同器官K、Ca、Mg含量差异较大,其中,其地上器官的K含量整体均呈下降趋势,符合线性模型(y=A+Bt);茎中Ca含量变幅不大,符合抛物线模型(y=A＋B₁t＋B₂t₂),叶和叶鞘中整体呈递增变化,符合指数增长模型(y=Aexp(t/B₁)+B₂);茎中Mg含量变幅最大,而叶和叶鞘相对平缓.不同时期小叶章各器官K、Ca、Mg含量差异较大,典型草甸小叶章地上器官的K含量大多高于沼泽化草甸小叶章,而沼泽化草甸小叶章根、叶鞘的Ca、Mg含量则高于典型草甸小叶章;典型草甸和沼泽化草甸小叶章不同器官K、Ca、Mg储量及累积速率差异明显,其中根的储量最大,分别占总储量的（63.82±23.19）％、（78.68±15.44）％、（76.48±19.06）％和（85.23±9.20）％、（93.51±3.46）％、（92.39±3.22）％.典型草甸小叶章地上器官K、Ca、Mg储量均明显高于沼泽化草甸小叶章,根则相反.这种差异主要与小叶章生态学特性及所处生境有关。     

三江平原湿地小叶章群落沿土壤水分梯度物种组成及多样性变化

水分是影响湿地生态系统植物多样性的重要因素之一。以三江平原湿地小叶章群落为对象,研究了沿土壤水分梯度的典型草甸、沼泽化草甸和沼泽3种生境中群落物种组成及多样性特征。结果表明,3种生境均以小叶章占优势,但是伴生物种组成分化明显,其中,典型草甸指示种为二歧银莲花和垂梗繁缕,沼泽化草甸指示种为灰脉苔草和五脉山黧豆,沼泽指示种为漂筏苔草和毛果苔草;非度量多维尺度分析结果表明,草甸的物种组成差异更大,而沼泽和沼泽化草甸的物种组成差异较小。随土壤水分含量增加,小叶章的优势度逐渐降低,群落物种丰富度和Simpson优势度均呈逐渐降低的趋势,而Shannon-Wiener多样性与Pielou均匀度均呈逐渐上升的趋势;群落相似性系数(CJ、CS)呈现逐渐升高的趋势,二者的最大值分别出现在沼泽化草甸和沼泽,最小值分别出现在典型草甸和和沼泽化草甸,而Cody指数的变化格局呈现渐低的趋势,群落间共有物种数逐渐减少,物种替代速率降低。研究认为,三江平原小叶章湿地植物群落物种组成、Pielou均匀度、Simpson优势度和Shannon-Wiener多样性的变化格局与水分密切相关,β多样性的格局与水分联系紧密,物种丰富度的变化格局与水分无相关性,可能与物种自身的生物学特性以及其它环境因子有关,尚需进一步探讨。     

外源钙离子与南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎形态结构的影响

外源钙离子对植物响应外界环境胁迫具有重要作用.寄生植物对入侵植物具有显著的抑制作用.以入侵植物喜旱莲子草为研究对象,采用完全随机区组的实验设计分析不同钙离子浓度与南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎形态结构的影响,探讨外源钙离子在寄主植物响应寄生植物胁迫中的作用.研究结果表明南方菟丝子寄生可以显著改变喜旱莲子草茎的形态结构,如显著降低喜旱莲子草茎的总长、分枝数、分节数、茎直径和髓腔直径,显著增加茎的厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子对喜旱莲子草茎总长、分枝数、分节数、茎直径、髓腔直径和维管束直径没有显著影响,但可增加喜旱莲子草茎的维管束数目,降低茎的节间长、厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子与南方菟丝子寄生相互作用可以显著增加喜旱莲子草茎的厚角厚度与皮层厚度,表明南方菟丝子寄生与高浓度的钙离子对喜旱莲子草茎的厚角厚度和皮层厚度具有显著的拮抗的交互作用.这种交互作用可以提高寄主植物的防御能力,减少寄生植物对寄主植物的损伤.     

青藏高原不同生境下湿生扁蕾(Gentianopsis paludosa)个体大小依赖的繁殖分配

植物对资源的投资和分配是生态学中的重要问题,它反映了植物应对环境变化时的生活史策略。选择青藏高原东缘同一海拔下的嵩草草甸(Kobresia sp.meadow)、金露梅灌丛(Potentilla fruticosa shrub meadow)以及草甸-灌丛交错带3种生境类型,并以3种生境下的湿生扁蕾(Gentianopsis paludosa)为对象,研究了其繁殖分配特征。结果发现:(1)在种群水平上,在生境从草甸经交错带到灌丛的变化中,湿生扁蕾个体大小和繁殖分配比例逐渐增加;3个种群湿生扁蕾的总花数目没有显著差异,但草甸生境湿生扁蕾的蕾期花数目显著高于灌丛生境,而果期花数目则显著低于灌丛生境;(2)在个体水平上,湿生扁蕾的繁殖绝对投入与个体大小显著正相关,且各种群植株都存在繁殖所需的个体大小阈值,而繁殖阈值在生境从草甸经交错带到灌丛的过渡中逐渐减小;湿生扁蕾的繁殖相对投入与个体大小负相关,但相关系数随着生境从草甸经交错带到灌丛的过渡中逐渐减小;各种群花数目与湿生扁蕾植株个体大小显著正相关。研究表明,湿生扁蕾的繁殖投资存在大小依赖效应,但生境差异会对其繁殖投资和生活史策略造成显著影响,而这种影响主要是由不同生境下自然条件的不同造成的。同时,资源分配也与湿生扁蕾的遗传特性和延迟自交的繁育系统特征有关。湿生扁蕾这种不同生境下个体大小依赖的繁殖投资差异是湿生扁蕾与其生境长期适应和进化(生境选择)的结果。     

三江平原典型小叶章湿地土壤氮素净矿化与硝化作用

2004年6月—2005年7月,利用PVC顶盖原位培育法研究了三江平原典型草甸小叶章湿地和沼泽化草甸小叶章湿地土壤(0~15cm)无机氮库、净矿化/硝化速率动态、影响因素及年净矿化/硝化量.结果表明:两种湿地土壤的无机氮均呈明显的动态变化特征,其NH4 -N、NO3-N含量均表现为典型草甸小叶章湿地>沼泽化草甸小叶章湿地.两种湿地土壤的净矿化/硝化速率均呈明显的波动变化,生物固持作用、反硝化作用以及雨季较多降水是导致净矿化/硝化速率出现负值的主要原因.温度、降水、土壤有机质含量、C/N和pH是引起二者土壤无机氮库、净矿化/硝化速率存在明显差异的重要原因.典型草甸小叶章湿地的年净矿化量(19.41kg·hm-2)、年净硝化量(4.27kg·hm-2)以及净硝化量占净矿化量的百分比(22.00%)明显高于沼泽化草甸小叶章湿地(5.51kg·hm-2、0.28kg·hm-2和5.08%),说明前者的氮有效性以及维持可利用氮的能力明显高于后者.     

放牧对青藏高原东缘高寒草甸群落27种植物地上生物量分配的影响

通过对比研究青藏高原高寒草甸27种植物群落组分种在放牧和长期排除放牧生境中的生物量分配差异,试图揭示长期放牧干扰对植物生活史对策的影响.结果表明:(1)放牧对群落物种个体生物量大小和生物量分配有着显著的影响;(2)总体来看:多数物种(24)放牧生境中的平均个体生物量明显小于禁牧地中的平均个体生物量;而多数物种在放牧后(23种)繁殖分配明显增加;茎分配有增有减(15减小12种增加);叶分配呈减小趋势(20种减小7增加).(3)放牧的影响在不同物种间和功能群间都存在着明显的差异.放牧使毒草茎分配减小叶分配增加,繁殖分配几乎不受影响;豆科和杂草繁殖分配增加,茎分配和叶分配减小,其中豆科两个种的生物量分配变化都不显著;禾草叶分配减小,繁殖分配和茎分配增加; (4)在群落水平上,放牧使繁殖分配和叶分配增加,茎分配减少.     

三江平原不同群落小叶章种群地上生物量动态及其时间序列分析

本文通过对三江平原典型草甸、沼泽化草甸、沼泽3个群落的优势植物小叶章种群地上生物量及其时间序列分析。结果表明:3个群落小叶章种群地上生物的季节动态均呈单峰型,均在7月末达到极大值。其抛物线拟合效果良好。时间序列分析准确地反映了小叶章种群地上生物量的季节动态变化规律。     

小叶章种群高度的季节动态

探讨了三江平原以小叶章为优势种的典型草旬、沼泽化草甸、沼泽３个植被类型中小叶章种群高度的变化规律。结果表明,在３个类型中,种群高度的季节动态均呈单峰型,极大值均出现在７月末,分别为１１２．６７ｃｍ、１０１．６１ｃｍ、８３．８８ｃｍ。ＨＡＧＲ的季节动态在７月末之前〉０,之后〈０;典型草甸和沼泽化草甸的极大值出现在６月末至７月中旬,沼泽则出现在６月中旬至６月末;极小值典型草甸出现在８月末至９月中旬,而     

三江平原典型草甸小叶章种群地上器官生物量及其分层结构

混合盐胁迫对星星草幼苗光合特性的影响,在短期盐胁迫(6d)和长期盐胁迫(45d)下是不同的。在短期盐胁迫下,小于1.0%的盐胁迫对星星草幼苗光合速率影响不大,甚至还会有一定的促进作用,而超过1.0%以后则迅速降低。气孔导度在盐胁迫下的变化与光合速率的变化基本一致,均随着盐胁迫的增加而降低,而对内的CO₂浓度在整个盐胁迫范围内均增加。     

三江平原典型草甸小叶章种群地上生物量动态

本文在东北三江平原典型草甸小叶章种群地上生物量及其组成动态关系的研究结果表明,小叶章种群地上生物量及其组成部分茎,叶,穗生物量季节动态的呈单峰型,在７月末达到极大值,分别为９９．６９５,５７１．４８,４１１．５８,１３．８９ｇ／Ｍ＾２抛物线拟合效果良好,且相互间存在明显的线性关系,直线拟合效果良好,Ｆ／Ｃ〈１,说明其生产效率较典型草原低,而高于同地区的芦苇种各及陕北黄土高原的禾草群落,Ｆ／Ｃ值和结     

三江平原不同群落小叶章种群生物量及氮、磷营养结构动态

对三江平原典型草甸和沼泽化草甸两个群落的优势植物小叶章的生物量、结构动态、不同生长阶段各器官的氮、磷含量和储量动态以及氮、磷养分限制状况进行了研究.结果表明,二者各器官生物量差异显著,但均符合模式Y=A+B_1t+B_2t2+B_3t3;二者地上各器官生物量均为单峰型,且峰值出现的时间相差15 d左右;F/C 均小于1且前者明显大于后者;二者地上各器官的全氮和全磷含量在生长季均单调下降,且叶＞叶鞘＞茎,根中全氮变化基本一致,但全磷变化差别很大;二者各器官“三氮”含量特别是NH₄⁺-N和NO₃^--N含量变化较大,且NH₄⁺-N/NO₃^--N＞1;根是二者氮、磷的重要储库,而茎、叶和叶鞘的氮、磷储量波动较大;两种小叶章的氮/磷＜14,表明氮是影响二者生长的限制性养分,但其对于前者的限制性程度要高于后者.     

三江平原小叶樟、毛果苔草枯落物中氮素变化分析

以三江平原沼泽湿地主要优势植物小叶樟(Deyeuxiaangustifolia)和毛果苔草(Carexlasiocarpa)枯落物为例,探讨了N素在枯落物中的季节变化、含量特征以及对维持生态系统物质平衡的作用．结果表明,枯落物N含量随气温升高和地上生物量增大而减少;枯落物失重率随时间延长而增大;小叶樟年累积失重率为32．2％,毛果苔草为27．7％;小叶樟群落N素年累积输入量为1478mg     

三江平原小叶章模拟实验对氮磷的净化

模拟研究三江平原小叶章湿地生态系统对N、P的净化规律。结果表明,在小叶章生长期和成熟期,模拟系统对N、P的去除率随时间变化呈负指数型增长,最高去除率在实验初期分别达到93.26%、98.98%;在净化过程中,P的加入会促进模拟系统对N的吸收,并减缓其对N净化能力的衰退幅度,而模拟系统对P的净化不受N输入的影响。基于小叶章生态系统中N、P营养元素的分配和循环,小叶章对N元素的净化效应大于P元素,土壤子系统对P元素的净化起主导作用,整个模拟系统对N、P元素的净化效果很显著,总净化率分别可达53.11%、58.95%。该结果为东北地区湿地净化功能的研究和非点源污染的治理提供理论根据。     

滇西北高原纳帕海湿地土壤氮矿化特征

采用树脂芯原位培育法,研究了纳帕海沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤氮的矿化特征。结果表明,铵态氮（NH₄⁺-N）为沼泽、沼泽化草甸土壤中无机氮的主要存在形式,分别占无机氮含量的96.76%和75.24%,而硝态氮（NO₃^--N）为草甸土壤中无机氮的主要存在形式,占无机氮含量的58.77%。植物生长期内,纳帕海湿地土壤的净氮矿化速率表现为沼泽化草甸 > 草甸 > 沼泽,表明干湿交替的土壤环境更利于土壤氮矿化作用的进行,土壤中氮素有效性和维持植物可利用氮素的能力更强。整个生长季,沼泽和草甸土壤氮矿化为硝化作用,而沼泽化草甸土壤氮矿化为氨化作用。土壤硝态氮含量、有机质含量、碳氮比和含水量均对纳帕海沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤的氮矿化产生显著影响。