古田山自然保护区地下芽植物多样性及其生物量分配策略

地下芽植物能够通过地下储存器官占据生境资源、储存营养物质等策略来获得生态优势,其地下储存器官多样性以及生物量分配策略,对地下芽植物物种组成以及生态系统功能产生重要影响。然而,以往研究多关注草地生态系统的地下芽植物,对森林地下芽植物的了解仍然缺乏。采集了古田山国家级自然保护区不同海拔分布的693个草本植物个体,分析了地下芽植物及其地下储存器官的类型与多样性,比较了地下芽植物与非地下芽植物的地上、地下各器官的绝对、相对生物量。结果显示：（1）地下芽植物的相对丰富度为69.1%,相对多度为88.2%。大多为根状茎植物,主要由禾本科、莎草科、堇菜科和蕨类植物组成。（2）除茎外,地下芽植物各器官的绝对生物量（叶：1.94g,根：0.65g,地上部分：2.0g,地下部分：4.1g）均大于非地下芽植物（叶：0.26g,根：0.13g,地上部分：0.68g,地下部分：0.13g）。（3）地下芽植物叶（0.40）与茎（0.14）的相对生物量小于非地下芽植物（叶：0.48,茎：0.35）,地下部分相对生物量（0.56）大于非地下芽植物（0.17）。本研究表明,以根状茎植物为主的地下芽植物是古田山亚热带森林生态系统草本植物的主要构成者,且个体普遍较大,倾向于将生物量投资于地下器官。这些结果为认识地下芽植物的生态策略与功能以及草本植物群落管理提供了科学依据。     

芒萁对几种杂草和农作物的生化他感作用

本文研究了芒萁植株地上部分和地下部分水提液对几种杂草和农作物的生化他感作用。证明：（１） 芒萁水提液对供试杂草及白菜、萝卜的种子萌发有显著或极显著抑制作用,对全部供试幼苗的根生长和多数供试幼苗的苗高有显著抑制作用;（２） 地上部分的生化他感作用强于地下部分;（３） 芒萁对供试植物幼苗根生长的抑制作用强于对茎、叶的作用     

不同基质材料对油茶容器苗生长生物量及养分含量的影响

研究不同基质材料对油茶容器苗的影响,寻找可以部分替代泥炭土的本土基质材料。在不同处理育苗条件下,测定1年生油茶容器苗的成活率、生长量、生物量、叶绿素含量和地上部分营养元素含量,并分析基质与地上部分营养元素含量的相关性。试验结果发现：成活率、苗高、地径、高径比、主根长、主根/侧根鲜重、地上/地下生物量、茎根比/FW、茎根比/DW、叶绿素含量等指标以处理Ⅰ（50%泥炭土+50%其余相同成分）与处理Ⅴ（5%食用菌下脚料+5%鸡粪+5%牛粪+35%泥炭土+50%其余相同成分）表现最优,且两者均与其他3个处理差异显著;各处理间氮、磷、钾、钙、硫、铁、锰、铜、锌元素含量差异显著,但镁、硼元素含量差异不明显。相关性分析表明,镁元素与速效钾、有机质呈显著的正相关,而其他元素为负相关。综上所得,处理Ⅴ在用本土基质来替代部分泥炭土的结果最好。本研究为降低油茶基质育苗成本和维持基质的可持续利用提供一条新的途径。     

闽楠容器苗各器官生物量的分配格局及水分特征研究

以1.5年生闽楠(Phoebe bournei)容器苗为研究对象,揭示其在不同高度阶段各器官的含水率及生物量的分配格局,为闽楠的培育及利用提供理论依据。研究表明：①随着高度的增加,闽楠容器苗的生物量及各器官生物量也随之增加,各器官生物量分配大小表现为根生物量＞叶生物量＞茎生物量＞枝生物量;其中茎生物量分配随着高度的增加而增加,叶生物量分配则是随着高度的增加呈现先增加后减少的变化曲线,根生物量分配随着高度增加而先减少后增加。苗高与基径,树高、基径与叶、干、根、茎（干+枝）生物量以及地上、地下和单株生物量都具有极显著相关关系;树高、基径与枝生物量相关关系不显著;②高度为20~25 cm的闽楠幼苗其茎、叶的含水率达到最大峰值50%,其变化曲线相对比较平稳,而幼苗高度处于35~45 cm时根部含水率的最大峰值是61%,变化曲线振幅相对较大;③植株根含水率与茎、叶、地上生物量积累呈显著正相关,而叶含水率则与植物各器官生物量呈显著负相关。     

植物营养生长期同化物分配的机理模型

将营养生长期的植株分为叶、茎、根三部分,在同化物供应条件下,将根系吸水能力与叶片蒸腾特性结合起来,以各器官之间的功能平衡为约束条件,得出了同化产物在各器官中的分配模型,该模型能够解释地上部分与地下部分生长的相互关系,能够解释环境因子对同化物分配的影响。利用Ｎａｇａｒａｊａｈ（１９８３）的实验资料对模型进行了验证,结果表明,此模型能较好地模拟它的实验结果。     

水稻生长及其体内C、N、P组成对开放式空气CO2浓度增高和N、P施肥的响应

采用FACE（Free Air Carbon-dioxide Enrichment)技术,研究了不同N、P施肥水平下,水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期根、茎、穗生长,C/N比、N、P含量及N、P吸收对大气CO2浓度升高的响应,结果表明,高CO2促进水稻茎、穗和根的生长,增加分蘖期叶干重,对拔节期、抽穗期的成熟期叶干重没有显著增加,降低茎、叶N含量;增加抽穗期穗N含量;降低成熟期穗N含量;对分蘖期根N含量影响不显著,而降低拔节期,抽穗期和成熟期根N含量,增加拔节期、抽穗期和成熟期叶P含量,对茎、穗、根P含量影响不显著,水稻各组织C含量变化不显著,C/N比增加,显著增加水稻地上部分P吸收;增加N吸收,但没有统计显著性,N、P施用对水稻各组织生物量没有显著影响,高N（HN）比低N（LN）增加组织中N含量,而不同P肥水平间未表现出明显差异,高N条件下高CO2增加水稻成熟期地下部分/地上部分比,文中还讨论了高CO2对N、P含量及地下部分/地上部分比的影响机制。     

北美车前的种群密度对地上和地下器官形态的影响

应用叶面分析仪、根系分析仪对北美车前(Plantago virginica)地上和地下部分形态进行了测定,考察北美车前种群密度对植株形态学参数的影响。结果表明,在生殖生长期问,北美车前地上部分和地下部分的形态参数均受到种群密度的制约,如地上部分的叶数、叶面积、叶周长、鲜重、花穗重、花数、花穗长;地下部分的根重、根长、根部表面积和根体积。不同直径的根的形态指标受种群密度影响的程度不同,其中以对中等直径等级的根长、根表面积、根体积和根部投影面积的制约作用最大。     

大黄属3种大黄植物不同部分蒽醌含量的测定与比较

采用C18反相柱高效液相色谱方法分离、外标法定量对大黄属掌叶组唐古特大黄、波叶组波叶大黄、穗序组穗序大黄的根（及根茎）、叶片、叶柄、主茎四部分的芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚4种游离和结合蒽醌的含量进行了测定和比较。结果表明：唐古特大黄中,叶片中的游离蒽醌含量高于其它部分,游离蒽醌总量地上部分远高于地下部分;结合蒽醌则根中最高,蒽醌总量地下部分远高于地上部分。波叶大黄和穗序大黄中,游离和结合蒽醌均为根中最高,穗序大黄蒽醌总量地下部分远高于地上部分,而波叶大黄中,游离蒽醌总量地上部分高于地下部分,结合蒽醌总量地上部分与地下部分相差不大,地上部分略高于地下部分。     

芒萁对几种杂草和农作物的生化他感作用

本文研究了芒萁植株地上部分和地下部分水提液对几种杂草和农作物的生化他感作用。证明：(1)芒萁水提液对供试杂草及白菜、萝卜的种子萌发有显著或极显著抑制作用,对全部供试幼苗的根生长和多数供试幼苗的苗高有显著抑制作用;(2)地上部分的生化他感作用强于地下部分;(3)芒萁对供试植物幼苗根生长的抑制作用强于对茎、叶的作用。     

不同生境下伊犁绢蒿构件生物量特征的研究

以新疆天山北坡荒漠草地典型植物伊犁绢蒿为研究对象,利用多因素相关性分析,从构件水平对不同生境条件下伊犁绢蒿地上与地下生物量构件结构、地上与地下生物量生长规律进行研究,揭示气象因素、土壤因素与地上生物量和地下生物量的关系.结果表明:随着生境中水分和热量条件的改善,伊犁绢蒿构件生物量特征在察布查尔县和奇台县之间存在极显著差异(P＜0.01);地上生物量主要受年均积温、年均降水量、土壤速效养分的正向影响,土壤总盐与地上生物量呈负相关,而地下生物量受年均积温影响较大;不同生境下构件组分对地上和地下生物量的分配率相似,地上都是茎＞花＞叶,地下都是主根＞侧根＞须根;地上和地下生物量随着茎干重和主根干重的增加而增加,其生物量与茎干重和主根干重有相同的物质生产和积累规律.     

氮素和植物生长促进剂对羊草生长及竞争力的影响

选取羊草、斜茎黄芪、克氏针茅3种内蒙古典型草原常见植物,通过不同植物物种组合(单独种植或者羊草与其他两种混合种植)、施加不同剂量的氮素(0、0.1、0.2、0.4、0.8mg·g^-1)和植物生长促进剂——油菜素内酯(0.005 mg·g^-1)的温室盆栽试验,分析氮素和油菜素内酯对羊草生长及其与其他植物竞争力关系的影响.结果表明:添加氮素对羊草、斜茎黄芪的生物量影响显著,对克氏针茅的生物量影响较弱,并且氮素的影响因其伴生植物的不同而改变.氮素添加显著增加了羊草在单独种植和与斜茎黄芪混合种植时的地上生物量,但显著降低了与克氏针茅混合种植时的地下生物量.由于土壤可利用氮增加,羊草的地上与地下分配发生变化,表现为单独种植、与克氏针茅混合种植时,根冠比下降;与斜茎黄芪混合种植时,氮素添加对羊草根冠比的影响则不显著.油菜素内酯对植物生长的显著影响不普遍,仅显著降低了斜茎黄芪单独种植时的地下生物量;在羊草与斜茎黄芪混合种植时,显著增加了羊草地上生物量.油菜素内酯和氮适量联用可有效增加特定物种组合的生物量,从而在退化草地恢复中具有一定的应用前景.     

密度对尖头叶藜生物量分配格局及异速生长的影响

植物器官指示植物不同的功能,而植物器官生物量分配比例的变化表征了植物对资源获取能力的调整。在植物生长发育过程中,植物各器官呈一种明显的异速生长规律。利用异速生长分析方法,通过模拟不同密度(16、44.4、100、400株/m~2)下尖头叶藜(Chenopodium acuminatum)的生长特性,研究密度对尖头叶藜器官生物量分配格局及异速生长的影响。结果表明,随密度增加,尖头叶藜地上和地下器官都存在不同程度的竞争:其中,根和主茎生物量分配增加,茎和地上生物量分配减少,而叶和繁殖生物量分配不随密度变化而变化。研究发现,尖头叶藜各器官间具有显著的异速生长关系:其中叶∶主茎、根∶地上部分、根∶茎、根∶主茎、繁殖器官∶地上部分及繁殖器官∶根生物量间的异速生长不随密度变化而变化,属于表观可塑性;而叶∶地上部分、叶∶根、叶∶茎、茎∶地上部分、主茎∶地上部分、繁殖器官∶茎、繁殖器官∶主茎生物量间具有极显著的异速生长关系,异速指数和个体大小显著受密度变化影响,属于真正可塑性,这表明密度能够影响尖头叶藜各器官的生长变化。尖头叶藜叶∶主茎、叶∶根及主茎∶地上部分生物量间的异速指数在D4-密度时与3/4差异不显著(P0.05),符合生态代谢理论,而在D1—D3密度时与3/4差异显著(P0.05),表明充分竞争的植株更符合代谢理论,而竞争不激烈的植株对资源的投入具有物种特异性。     

山口红树林区互花米草有性繁殖期的生物量动态

以山口红树林保护区互花米草（Spartina alterniflora）为研究对象,对其有性繁殖期(2007年6—11月)的生物量动态变化进行了初步研究。结果表明：在繁殖初期,不同营养器官的生物量随时间呈现不同程度的增加;但在繁殖后期,根、茎和叶的生物量的增长率均出现负值,其中根生物量和叶生物量的负增长导致茎生物量出现负增长。地下部分生物量远小于地上部分生物量,生物量在各器官的分配除6月份外呈现茎>叶>根>繁殖器官。地下部分生物量占总生物量的比例随着时间呈现下降的趋势,其中根系生物量比例从6月份的28.9%下降到11月的14.0%;繁殖器官生物量的比例不大,随着时间呈现增加的趋势。     

栓皮栎林的生物量

本文对北京西山海拔300米的26年生人工栓皮栎林的生物量作了测定。粮据十株伐倒的标准木分别取得乔木各部分的干重。采用W=a(D2H)b的幂函数方程,获得每公顷土地上的树干重32.16吨,枝条重9.85吨、叶重1.68吨、根重9.95吨。对灌木和草本植物采用收割法作测定：灌木的地上部分每公顷为1.33吨,地下部分为2.3吨;草本植物的地上部分每公顷为0.15吨,地下部分为0.8吨。所以栓皮栎的地上部分总生物量每公顷为45.17吨,地下部分13.05吨,总计58.22吨。     

裂叶沙参个体生长动态研究（1）：一个生长季地上部分的生长

在不同生境条件下的固定样地内,观察分析了裂叶沙参种群的地上部分在一个生长季的生长过程和物侯特点。生长于灌木群落下,裂叶沙参地上部分生物量生长（ｙ,ｇ）与时间（ｘ、ｄ）的关系可以用公式：ｙ＝０．２８７２－０．０１８７ｘ＋０．０００９ｘ＾２表示;地上各器官茎、叶、花枝、花芽、花和果的生物量（ｙ,克）与生长时间（ｘ,天）的关系可以用公式：ｙ＝ｂ０＋ｂ１ｘ＋ｂ２ｘ＾２表示。从４月１０日到８月１５日的速生期     

水曲柳落叶松根系之间的相互作用研究

 通过水曲柳(Fraxinus mandshurica)和落叶松(Larix gmelinii)两个树种苗木纯栽和混栽试验,在温室条件下研究两树种根系之间的相互作用。结果表明,水曲柳与落叶松混栽使水曲柳细根和粗根生物量比纯栽分别增加47％和46％,叶和茎生物量分别增加30％和48％,同时改变了水曲柳地下部分与地上部分比率,促进了水曲柳细根和叶协调生长。而混栽的落叶松细根和粗根生物量比纯栽分别减少19％和35％左右,叶和茎生物量减少22％和34％,但是落叶松地下部分和地上部分各生物量组分变化不存在显著差异。混栽改变了水曲柳根系的空间分布和根系的形态,导致根系密度和根长度分别增加47％和34％,有利于水曲柳吸收较多的养分和水分,提高其竞争效率。落叶松起到改变土壤环境作用。     

水曲柳苗木地下竞争与地上竞争的定量研究

对3种密度进行栽培试验,利用通径分析的方法,研究了水曲柳地下竞争和地上竞争的关系及对总竞争的影响。结果表明,水曲柳苗木的地下部分生物量、地上部分生物量和总生物量与营养空间有密切关系。随着苗木空间距离增加,由生物量计算的竞争指数下降。在同一密度条件下,地下竞争指数明显大于地上竞争指数。由于地下生长与地上生长的相互作用,各竞争指数之间具有明显的相关性。但是地下竞争和地上竞争对总竞争的影响是不同的,通径分析可以定量的区分地下竞争和地上竞争的相对大小。地下竞争对总竞争的直接作用范围在0．5543～0．7426之间,明显大于地上竞争对总竞争的直接作用(0．2851～0．5282)。随着距离的增加,单株苗木的生长空间加大,地上部分的竞争作用增加,地下部分的竞争程度减弱。但是,地下根系的竞争在水曲柳苗木总的竞争中占有重要地位。     

黄芪性状特征与物种及土壤条件相关性研究

黄芪的性状特征目前仍然是衡量根质量的一项重要指标,它们可因物种及生长的土壤条件而有所不同。作者研究了膜荚黄芪（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓｍｅｍｂｒａｎａｃｅｕｓ（Ｆｉｓｃｈ．）Ｂｇｅ．）和内蒙黄芪（Ａｓｔｒａ－ｇａｌｕｓｍｏｎｇｈｏｌｉｃｕｓＢｇｅ．）的生长环境和染色体组型,土壤类型和根系形态的相关性,根的解剖学和根的柴性的相关性。研究结果表明,黄芪根系形态与物种,土壤类型有密切的关系。从根的解剖学上论证了黄芪根的绵性与韧皮纤维,柴性与木纤维数量有直接关系,为优质黄芪栽培技术提供了理论依据     

喜旱莲子草在增温背景下的密度制约与生长权衡

研究植株个体与种群数量的关系对探究植物的适应策略、理解植物入侵机理有重要意义。但多数研究着眼于常温处理下植株响应密度变化的生长权衡,对增温处理下植株的密度制约调节机理和常温与增温处理下响应密度变化的调节规律是否发生变化认识不足。以喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）为研究对象,采用密度（1、5、9株/盆,37、186、335株/m²）和温度（常温、增温）双因素实验设计,探究了全球变暖背景下,密度制约与喜旱莲子草的关系、地上与地下部分的密度制约调节规律。结果表明：（1）地上构件特征与温度呈显著正相关关系（P<0.05）,地上构件特征和比叶面积表现出明显密度依赖性（P<0.05）。温度与种群密度及其交互作用对地下指标无显著影响（P>0.05）。（2）无论增温与否,随密度压力增加,根生物量分配比率增大,各构件平均生物量、茎生物量分配比率降低。叶生物量分配比率在各密度下维持恒定。（3）用生物量-密度异速指数γ衡量种群密度调控强弱。常温处理下,γ_leaf（-1.685） < γ_above-ground（-1.612） < γ_stem（-1.605） < γ _individual（-1.558） < γ_root（-1.524）,受密度制约调控强度的大小依次为：叶>地上>茎>个体>根。增温处理下,γ_stem（-2.075） < γ_above-ground（-2.038） < γ_individual（-1.982） < γ_leaf（-1.933） < γ_root（-1.800）,受密度制约调控强度的大小依次为：茎 > 地上 > 个体 > 叶 > 根。喜旱莲子草种群地上构件受密度的调节作用强于地下构件。由此可见,无论增温与否,喜旱莲子草种群地下资源的竞争能力随密度增加而增强,地上资源竞争能力随密度增加而减弱,喜旱莲子草地上部分调节强于地下部分,常温处理下,叶受密度制约作用更强,增温处理下,茎受密度制约最强。根受密度制约最弱。地上资源的竞争占主导地位。     

8种湿地植物不同苗龄植株的表型特征及相关性分析

对水葱(Scirpus validus Vahl)、香蒲(Typha orientalis Presl)、小香蒲(T.minima Funk.)、再力花(Thalia dealbata Fraser ex Roscoe)、黄菖蒲(Iris pseudacorus Linn.)、灯芯草(Juncus effusus Linn.)、梭鱼草(Pontederia cordata Linn.)和菖蒲(Acorus calamus Linn.)8种多年生湿地植物1年生和3年生植株的地上和地下部分干质量、株高(包括花序高和叶层高)、根长、根数和根粗进行了测定,并对各表型特征指标间以及苗龄与各表型特征指标间的相关性进行了分析。结果显示:8种湿地植物3年生植株的地上和地下部分干质量普遍高于1年生植株;从生长量分配情况看,除小香蒲外,其余种类3年生植株地下部分干质量所占比例均高于1年生植株。多数种类1年生和3年生植株的株高差异较小。从根系特征看,根数小于100、根粗1.0~2.0 cm的植株以1年生为主,而根数大于100、根粗1.0 cm以下和2.0~3.5 cm的植株以3年生为主;根长15~25 cm的植株以1年生所占比例较高(62.5%),而根长25~35 cm的植株1年生和3年生所占比例相等。相关性分析结果表明:1年生植株的地上部分干质量与株高、根长与根粗呈显著正相关(P<0.05),3年生植株的地下部分干质量与根粗也呈显著正相关;但不同苗龄植株的其他表型特征指标间的相关性均不显著。苗龄与植株地下部分干质量呈极显著正相关(P<0.01),但与地上部分干质量、株高、根长、根数和根粗的相关性不显著。总体而言,8种湿地植物3年生植株的表型特征优于1年生植株,更适用于污染水体及退化湿地生态系统的修复。