中国沙棘克隆生长对灌水强度的响应规律及其激素调控机制

关于中国沙棘克隆生长调节研究目前局限于外在机制,旨在探讨其克隆生长对灌水强度的响应规律及其激素调控的内在机制。结果表明:随着灌水强度的增大,分株生长、克隆繁殖、克隆扩散能力先升后降,IAA(吲哚-3-乙酸)、ZR(玉米素核苷)、GA_3(赤霉酸)含量及其与ABA(脱落酸)的比值先升后降而ABA含量先降后升。同时,分株生长、克隆繁殖、克隆扩散能力与IAA、ZR、GA_3含量以及IAA/ABA、ZR/ABA、GA_3/ABA呈极显著或显著正相关,与ABA含量呈极显著负相关。灌水强度过小或过大,IAA、ZR、GA_3含量以及IAA/ABA、ZR/ABA、GA_3/ABA低而ABA含量高,克隆生长潜力受到抑制,种群以分株小、数量少(分布稀疏)、扩散(水平根延伸和分枝)能力弱为特征,克隆生长格局倾向于"游击型"、种群早衰概率高;灌水强度适宜,IAA、ZR、GA_3含量以及IAA/ABA、ZR/ABA、GA_3/ABA高而ABA含量低,克隆生长潜力得以充分发挥,种群以分株大、数量多(分布密集)、扩散能力强为特征,克隆生长格局倾向于"聚集型"、种群稳定性高。随着灌水强度过小-适宜-过大的连续变化,中国沙棘通过改变激素状况调控克隆生长,从而形成与灌水强度相适应的克隆生长格局连续体"游击型-聚集型-游击型",种群稳定性呈"低-高-低"的连续变化过程。由此可见:灌水强度诱导内源激素发生改变,激素特征调控克隆生长格局,克隆生长格局决定种群稳定性。     

克隆植物中国沙棘生长对外源植物激素的响应

关于植物克隆生长调节问题,目前集中于外在机制的研究。为了探讨中国沙棘克隆生长调节的内在机制,采用3×3回归设计进行田间试验,期望了解不同生长性状对IAA和CTK用量及其配比的响应规律。结果表明:(1)生长性状对激素用量的响应规律呈典型的钟形曲面模式,即各生长指标均存在一个产量峰值,峰值以前生长指标随IAA、CTK用量的增大而提高,峰值以后生长指标随IAA、CTK用量的增大而下降。(2)不同生长指标对激素用量及其配比的响应规律具有一定差异,较高的IAA比例有利于促进树高生长,较高的CTK比例有利于促进地径和冠幅生长,而几乎相等的IAA和CTK用量有利于种群生物量积累。(3)在激素用量适宜的情况下,中国沙棘生长潜力得到充分发挥,形成高大的个体,较多的子株,有利于提高种群对生境资源的占据和利用,并提高排斥其他植物种类入侵的能力;当激素用量过高或过低时,中国沙棘以降低生长量为代价,形成矮小的个体,减少子株数量,有利于削弱个体之间的竞争。这一结果为了解中国沙棘克隆生长内在调节机制提供了线索。(4)根据不同生长指标的激素效应方程,求出了相应的IAA和CTK的最佳用量和最佳配比,以及合理施激素区域和最低成本线。(5)克隆子株数量增幅与地径和冠幅生长量增幅呈极显著正相关、与种群生物量增幅呈显著正相关,即适宜的IAA和CTK用量既可加速个体生长、也能促进克隆子株的产生。     

海草形态、生长的种间差异及其相关生长关系

海草是海洋沉水高等植物,属典型的根茎克隆植物.根状茎直径和分株重分别是其个体大小的第一、二表征指标,个体大小是海草重要的种间识别特征.对海草6个形态构件指标和18个生长指标的综合分析表明:果实大小、单株叶面积、分株重具有显著的种特异性;分株发出的时间差、水平根状茎分枝率、叶年产量、分株寿命和垂直茎分枝率是海草种特异性最强的5个生长动态指标,海草生长动态的差异主要体现在克隆生长能力强弱和分株生活史长短上;大海草趋于游击型克隆构型,而小海草则趋于密集型,但小海草Cymodocea nodosa例外;大海草基株水平扩展能力较小海草差.海草个体大小与生长特征的相关生长关系表明:随个体的增大,海草在有机构件生长上表现出两相邻叶、相邻分株、相邻节发出的时间差延长,分株、叶、茎寿命延长的特点;在克隆生长水平上表现出根状茎节间长变短、延伸速率降低,分枝率和根状茎上年产分株数降低,分枝角度变小和间隔子增大的趋势;在克隆片段水平上表现为生理整合性增强;在种群层面则表现出生物量增大和种群密度降低的特点.因此,海草个体大小对其形态、生长特征、克隆构型、种群密度和生产力起到了决定作用.大小海草不同的形态、生长动态和克隆构型特征导致它们的生存策略及生态功能也不同,这一点可能对海草场修复基础理论研究具有一定的指示作用.     

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.     

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     

多菌灵处理对克隆植物大米草(Spartina anglica)表型可塑性的影响

对外来植物大米草(Spartina anglica)衰退种群进行高、中、低3个浓度(即50%多菌灵可湿性粉剂的300倍、600倍和1200倍稀释液)多菌灵灌根处理,测定大米草在杀菌剂处理条件下的形态可塑性、克隆生长特性及生物量积累与分配格局.结果表明:与对照相比,各浓度多菌灵处理对大米草的株高、叶数、叶片厚度、叶片面积和根长均没有显著影响(P〉0.05);中浓度处理后,大米草种群的根状茎节数和分枝强度均显著高于对照和其它处理,而根状茎总长和间隔子长度均显著高于对照和低浓度处理(p<0.05),与高浓度处理差异不显著;高浓度处理的大米草地下生物量和根生物量分配显著高于对照和其它处理,而地上生物量分配却显著低于对照和其它处理(P相似文献   

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.     

亚高山暗针叶林不同林冠环境下华西箭竹的克隆可塑性

以亚高山暗针叶林3种林冠环境中以及暗针叶林林缘的华西箭竹（Fargesia nitida）为对象,对其无性系数量特征、无性系根茎特征、分株生物量以及分株形态特征进行了对比研究。结果表明：（1）林冠环境的差异导致了不同种群的基株密度和每基株分株数的显著差异,但林冠环境差异不影响分株密度。林冠郁闭度愈大,每基株分株数愈少,分株分布愈均匀。（2）不同林冠环境间。分株生物量、分株构件生物量和分株构件的生物量分配百分率均有显著差异。开敞的林冠环境有利于华西箭竹的生长和生物量积累。（3）随着林冠郁闭度的增加,华西箭竹通过增大分枝角度、叶生物量分配百分率、比叶面积和叶面积率以提高光能利用效率,有效适应弱光环境。（4）隔离者长度、隔离者直径和分枝强度在林缘和林窗环境中要显著大于林内环境;同级隔离者分枝角度随林冠郁闭度的增加而最大,其值在林下显著大于林窗和林缘,而异级隔离者分枝角度的变化则正好相反。研究表明,华西箭竹种群在不同的林冠环境中发生了明显的可塑性变化,这些可塑性变化是种群对林冠郁闭度差异的适应性反应的结果,有利于增强种群对环境中有限光资源的利用。     

不同光照条件下聚花过路黄的克隆构型和分株种群特征

以都江堰灵岩山常绿阔叶林林下、林缘和林缘旷地3种不同光照环境中匍匐茎草本聚花过路黄(Lysimachla congestiflora)为对象,对其匍匐茎节间长、分枝强度、分枝角度、分株种群密度、分株种群生物量等指标进行了测定和分析．结果表明,聚花过路黄的匍匐茎节间长、分枝强度、分株种群密度和分株种群生物量在3种生境间差异显著．Kruskal Wallis检验表明,匍匐茎节间长度和分枝角度的频次分布在3种生境间差异显著．3种生境中匍匐茎节间长度分布偏斜度(skewness)的大小分别为：林缘旷地>林缘>林下．林缘旷地与林缘和林下生境在分枝角度、分株种群高度和分株种群根冠比差异显著,而且林缘旷地生境中分枝角度分布偏斜度最小．林缘和林下生境在分枝角度、分株种群高度和分株种群根冠比差异不显著．从林缘旷地、林缘到林下,聚花过路黄的克隆构型和分株种群特征发生了相应改变．结合克隆植物对资源的利用对策,讨论了不同生境中聚花过路黄克隆构型和分株种群特征可塑性的生态适应意义．     

元宝山南方红豆杉克隆种群分布格局的分形特征

南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是提取抗癌药物紫杉醇的珍贵资源植物。分布于广西元宝山自然保护区的南方红豆杉,自然状态下以克隆繁殖方式进行种群更新,研究其种群克隆生长的空间分布格局,可揭示种群克隆繁殖特性和生态适应机制,对南方红豆杉这一珍稀濒危物种的保护和管理具有重要意义。利用分形理论中的计盒维数和信息维数,对元宝山的南方红豆杉克隆种群空间分布格局的分形特征进行了分析,结果表明:种群空间分布格局存在分形特征,其计盒维数介于0.993 1~1.353 1之间,信息维数介于1.350 8~1.652 1。南方红豆杉克隆种群格局的计盒维数远离最大理论维数值2,种群总体对空间的占据能力较弱。克隆构型指数与种群计盒维数密切相关。分析结果显示,克隆构型趋于“密集型”的种群具有较强的空间占据能力,而克隆构型趋于“游击型”的种群其空间占据能力较弱。信息维数与种群的集聚强度密切相关,其差异反映了种群格局强度的变化,较大的信息维数反映种群个体的集聚强度较高,而较小的信息维数则反映出种群个体间的集聚强度较弱,其维数值大小与分株种群数量、分株种群斑块的空间配置密切相关。     

毛乌素沙地中国沙棘无性系生长调节

根据无性系跟踪挖掘资料。分析了毛乌素沙地中国沙棘无性系生长调节规律,结果表明,无性系分株群（同一无性系所有分株的集合）结构由增长型发展到稳定型,最后演变成衰退型,在衰退过程中或其后的一段时间内,无性系能够通过分株出生调节使分株群结构（年龄和高度级）恢复到稳定型,在分株群结构变化的同时,种群通过分株的死亡调节不断改变着分株的克隆生长型,提高了无性系 种群的持久性以及对空间和资源的利用率。     

光强对比度对大米草克隆整合作用的影响

通过温室控制试验,分析不同光强及光强对比度处理下克隆植物大米草生长性状的差异,研究同质异质光强条件下克隆整合对大米草响应遮阴能力的修饰作用.结果表明： 在同质条件下,大米草在无遮阴(高光强：温室内自然光照强度)条件下的生物量显著大于中度遮阴(中光强：光照强度为高光强的70%)和深度遮阴(低光强：光照强度为高光强的30%).在低对比度异质性光强条件下(分株对的一个分株不遮阴,另一个分株中度遮阴),大米草遮阴分株的叶片数、根长和生物量均显著高于同质中度遮阴处理,而无遮阴分株各生长指标与同质无遮阴处理相比均无显著差异.因此,在低对比度异质性光强下,大米草受体(遮阴)分株通过克隆整合显著受益;同时,对供体(非遮阴)分株没有显著的耗损.然而,在高对比度处理下(分株对的一个分株不遮阴,另一个分株深度遮阴),克隆整合对受体(遮阴)分株的效应不显著.大米草的克隆整合并不随着光强对比度的增加而增加.在自然生境中度遮阴情况下,克隆整合可以提高大米草的生长和克隆繁殖能力,但在深度遮阴情况下,克隆整合对大米草适应性的作用可能很小.     

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。     

自然条件下风箱果的克隆构型

在自然条件下,风箱果(Physocarpus amurensis)主要靠克隆繁殖维持种群。植物克隆构型的可塑性变化对于其适应环境异质性具有重要意义。为探求风箱果的克隆构型及根茎生长动态,研究了其地下根茎的构筑型、形态特征、根茎的直径随长度变化的规律和地下根茎间的夹角。结果表明:风箱果的地下根茎的构筑型基本上属于游击型;风箱果无性系平均含有(6±2)个分株和(9.33±3.48)个根茎;根茎的直径随长度变化的曲线为抛物线型;分枝夹角较为稳定,多为30°和70°。风箱果生产大量的根茎系统,每一个克隆片段能够占据一定的空间,以保证自身生存和维持种群繁衍。     

A comparison of plant communities on the basis of their clonal growth patterns

This study was performed to analyse how a vegetative propagation pattern of plants affects the coexistence of species and subsequent species richness of the community. We compared community average clonal growth in the herbal communities of forests, wooded meadows, and open meadows in Laelatu, Estonia. The parameters used for the calculation of the community averages and measured for each species were ramet life span, rhizome branching, and clonal mobility. We also examined the intrinsic (i.e. independent of the environment) relationship between community clonal growth and plant species density. We found strong correlations between the environmental factors (productivity, light availability, and mowing regime) and community averages of clonal growth parameters, while species density was (negatively) correlated only with community average of rhizome increment. The community average of ramet life span decreased with the increasing biomass of the herb layer. No evidence was found to support the hypothesis that species-rich communities may consist of species with more contrasting mobility compared with species-poor communities. Independent of the effect of the environmental factors, species density was positively correlated with ramet density. There was intrinsic positive relationship between species density and community average of ramet life span at open meadow sites and intrinsic negative relationship between species density and community average of rhizome increment at wooded meadow sites. We conclude that in forest communities the capability of clonal plants to forage for light is favoured, while in unmown meadows a competitively strong phalanx growth form is advantageous. We established that ramet turnover increases and vegetative mobility decreases with increasing species diversity, although these two relationships depend strongly on the type of the studied community.Co-ordinating editor: J. Tuomi     

Spatial genotypical diversity of <Emphasis Type="Italic">Sesleria albicans</Emphasis> (Poaceae) in a dry grassland community

Spatial genotypical diversity of Sesleria albicans Kit. ex Schultes was studied in a dry grassland community by isozyme analysis. The aim was to identify the genetical individuals within the studied population and to assess the species’ clonal growth parameters. Vegetative mobility and branching intensity were measured in field for the sake of the correct interpretation of the results. Five isozyme systems were analyzed and interpreted (MDH, MNR, 6-PGDH, SkDH, LAP). Altogether, 98 distinct isozyme profiles were identified within an area of 2 m². Average genotype identity rapidly decreased with distance. Several very remote ramets (more than 1 m) belonging to the same genet were identified. The longest distance between ramets of the same genotype was 153 cm. With average annual rhizome increment of 13.59 mm assessed for the studied population the age of genet with the most remote ramets exceeded 56 years by a bi-directional growth and 112 years by a growth in single direction. Number of daughter tillers produced by a tiller per year was 0.67 (branching intensity, median) and the median of tiller life span was 2.5 years. The high genotypical diversity of S. albicans in the studied population could be a result of both, regular and continuous seed production with subsequent seedling recruitment and long life span of genets.