小花山桃草季节生长动态及入侵特性

2001年在郑州黄河沿岸对外来植物小花山桃草(Gaura parviflora)的生物学特性、地上生物量动态进行了研究。结果表明：①小花山桃草各构件的变化特征为：茎高、叶数和花序数在6月25日都达到生长高峰,随后茎高、花序数继续增长,叶数迅速降低。②小花山桃草每株花序数为10．9枝。每个花序产134．23朵小花,产126．75粒种子,结实率为94．43％,不育率为5．57％。③小花山桃草单株地上生物量、叶生物量、茎生物量在6月25日达到最大,花序生物量在7月20日达到最大。在生长初期,小花山桃草占样方内所有植物生物量的78％,7月20日达100％。④小花山桃草入侵可能与植株高大、幼苗期短、生长快以及具有较强的传播和繁殖能力有关。     

外来杂草小花山桃草种子休眠萌发特性

种子萌发和出苗是植物一生中对环境胁迫最为敏感的阶段,外来植物在这一时期对环境条件的适应能力是决定其入侵能力大小的关键因素之一。通过室内外试验研究了小花山桃草种子休眠特性以及贮藏时间、果皮、温度、p H值、水势、盐分和埋土深度对其种子萌发、幼苗生长和出苗的影响。结果表明:小花山桃草蒴果中4粒种子的大小差异显著(P0.01),但它们的活力和萌发率差别不大,4粒种子活力均高达96%以上。休眠解除后,萌发率均高达98%以上;坚硬果皮的机械阻碍是引起种子休眠的主要原因;在室温储藏条件下,种子萌发率随贮藏时间的增加先增加后降低。贮藏1个月,萌发率提高到54%(贮藏前为0)。贮藏3—6个月时,萌发率达最大值(98.5%—99%)。贮藏1a后,萌发率和萌发速度显著下降,但萌发率仍高达90%以上;在室外,有10.5%的蒴果前两粒种子(果实柱头端)同时萌发出苗。室外埋藏1a后,蒴果中未萌发的3粒种子的发芽率分别为45.5%、90.5%和88.5%;小花山桃草种子萌发的温度范围为5—35℃,15—25℃最适于种子萌发,25℃最有利于幼苗生长;小花山桃草能忍受一定的盐胁迫和干旱胁迫,盐浓度和水势为0.15 mol/L和-0.5 MPa时,种子萌发率分别为33.5%和9%。种子萌发和幼苗生长最适宜的土壤含水量为50%;小花山桃草对p H值具有较广泛的适应性,在p H值为5—9范围内均可萌发;小花山桃草种子在土壤表面的出苗率为43%,埋土深度2 cm时,出苗率最高(89.5%),埋土深度大于10 cm时,不再出苗。小花山桃草种子休眠萌发特征以及出苗特点是其快速入侵的基础。研究结果为预测小花山桃草潜在分布范围以及提出科学合理的综合治理措施提供了理论依据。     

外来入侵植物大狼把草种群构件生物量结构研究

大狼把草是广泛分布于我国的外来入侵植物之一,通过样方调查,从构件水平定量分析了大狼把草种群各构件的结构特征及其生物量间的关系模型,并探讨了其与入侵性的关系。结果表明:大狼把草种群各构件生物量之间的关系为茎>花序>根>叶。各构件生物量所占比率表现为茎>花序>叶>根。大狼把草种群各构件生物量之间及各构件生物量与植株高度之间都呈显著正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达。大狼把草种群各构件较强的表型可塑性及其在生殖器官中较高的生物量投资分配特性,极大地提高了其入侵能力。     

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.     

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．     

钻形紫菀开花期种群构件的生物量分配

在野外用样方法,选取60株钻形紫菀(Aster subulatus Michx.)开花植株,进行根、茎、叶及花等构件的生物量及其物质分配关系的研究.结果表明:钻形紫菀开花期构件生物量为茎>花>根>叶,其变异系数分别为57.15%、64.66%、57.65%和55.2%,具有较大表型可塑性;在各构件物质分配变异系数中,花生物量分配的变异系数相对较大,说明其调节生殖分配的能力较强;植株高度与各构件生物量呈显著的正相关性,随着各构件生物量的增加均呈幂函数形式增加;花生物量分配与总生物量呈显著的正相关性,其余构件生物量分配均与总生物量及花生物量分配呈负相关性,物质分配由营养构件、支持构件、光合构件向生殖构件转移.反映出钻形紫菀具有自我调节生长力的分配策略,对异质环境具有较强适应能力.     

外来入侵植物小飞蓬种群构件生物量结构特征

小飞蓬是我国分布最广的外来入侵物种之一,通过样方调查,从构件水平研究了小飞蓬各构件的结构特征及其生物量间的关系模型,并进行了定量分析。结果表明小飞蓬各构件生物量间的关系表现为茎>叶>根>花;各构件生物量在个体生物量中所占比率也表现为茎>叶>根>花;小飞蓬根、茎、叶生物量与植株高度及各构件生物量间均呈正相关关系。     

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.     

青藏高原东缘禾叶风毛菊的繁殖分配与海拔的相关性

通过采样调查法和烘干称重法,对分布在青藏高原东缘不同海拔高度的禾叶风毛菊的繁殖分配的特征进行研究。结果表明：（1）随着海拔的升高,禾叶风毛菊的个体大小、营养器官生物量、繁殖器官生物量、个体管状小花数目、雄蕊质量均与海拔呈负相关关系（P<0.01）;繁殖分配、管状小花生物量、雌蕊质量均与海拔呈正相关关系（P<0.01）;（2）繁殖分配是依赖个体大小的,个体越大,繁殖分配越小（P<0.01）;（3）禾叶风毛菊个体管状小花的数目及重量（P<0.05）、雌雄蕊重量（P<0.05）之间存在权衡关系。由此推论：（1）海拔作为外界因子对禾叶风毛菊花期各生物量及繁殖分配有显著的影响,但海拔并不是影响禾叶风毛菊繁殖分配唯一生态因子,植株个体大小也与其繁殖分配策略密切相关;（2）禾叶风毛菊的垂直分布的特征很有可能就是海拔通过影响植株个体大小变化来完成的。     

入侵植物印加孔雀草在不同生境的种群构件生物量及其分配特征

印加孔雀草是中国西藏新近入侵种,其危害已初见端倪,但我国鲜有对其入侵机理的研究。为探究印加孔雀草在异质环境下的种群构件生物量及其分配特征,进一步深入了解其生存策略和易入侵生境。该研究在菜园、果园、路边、荒地和河滩等五种典型入侵生境内对其花果期的种群构件生物量进行了测定和分析,计算了表型可塑性指标值。结果表明:(1)印加孔雀草种群各构件生物量的基本规律为茎>花果>叶>根,在路边最大,菜园最小,两地间各值均存在显著差异(P<0.05)。(2)印加孔雀草各构件生物量的总变异系数(CV)和可塑性指标(PI)的均值分别为46.93%和61.44%。(3)印加孔雀草繁殖与营养构件生物量比的关系为荒地>路边>果园>河滩>菜园,根冠比表现为菜园>荒地>河滩>路边>果园。(4)印加孔雀草各构件之间、各构件与总生物量间都存在显著的正相关关系,体现了其整体协调的生存策略。上述结果表明,印加孔雀草能通过各构件生物量的调整来适应异质生境,具有较高的可塑性;高繁殖输出和对异质环境的适应性可能是其成功入侵的重要原因。     

海拔对青藏高原东缘弯齿风毛菊繁殖特征的影响

研究了海拔对青藏高原东缘不同海拔12个居群弯齿风毛菊繁殖特征的影响.结果表明: 弯齿风毛菊的个体大小、繁殖器官和营养器官生物量、每株头状花序数量及种子总数量均随海拔的升高而减小,而每个头状花序质量和种子百粒重随海拔的升高而增加,表明弯齿风毛菊可以通过减小个体大小来降低资源消耗,把获取的有限资源分配到繁殖部分以达到繁殖成功.为了保证顺利完成有性繁殖,繁殖分配随海拔升高而增大.弯齿风毛菊头状花序的数量与大小、种子数量与百粒重之间均存在资源分配上的权衡,以此来适应环境胁迫,提高自身的适合度.     

Response of resource allocation of Saussurea leontodontoides during its fruiting stage to the elevation

植物资源分配是目前植物生态学研究的热点问题, 主要集中在性分配和繁殖分配两个方面。该研究以分布在青藏高原的狮牙草状风毛菊(Saussurea leontodontoides)作为研究材料, 研究了6个海拔高度上果期植株的繁殖特征及资源分配的差异, 并用异速模型分析了繁殖性状及资源分配与个体大小的关系。结果显示: 1)狮牙草状风毛菊的个体大小、繁殖器官生物量、营养器官生物量、种子数和营养分配均与海拔存在极显著负相关关系, 百粒质量和繁殖分配与海拔存在极显著正相关关系。2)在不同海拔高度下, 百粒质量、种子数、繁殖器官生物量及营养分配与植株个体大小呈正相关关系; 繁殖分配与植株个体大小呈负相关关系; 而营养器官生物量与植株个体大小呈极显著正相关关系。这表明海拔和个体大小对狮牙草状风毛菊的繁殖对策有不同程度的影响, 狮牙草状风毛菊通过增加繁殖部分的生物量和百粒质量来适应高海拔的胁迫环境。     

菊科入侵植物三叶鬼针草的繁殖特征及其与入侵性的关系

三叶鬼针草(Bidens pilosa)是一种危害严重的菊科入侵植物.通过实验观察和人工控制套袋等方法,对其花序开花动态、花粉胚珠比(P/O)、自交亲和性、花粉活力、访花昆虫和种子(瘦果)的萌发率等与繁殖相关的特征进行了研究,探讨了这些繁殖特征与入侵性的关系.三叶鬼针草在10-11月开花,单个花序的花期约为5-6天.每小花的花柱基部有圆筒状的蜜腺环绕.单个花序内可自交亲和,自交结实率和花粉活力均较高,其P/O值为1754.12士29.87.主要访花者为灰蝶科(Lycaenidae)、粉蝶科(Pjerjdae)和茧蜂科(Braconidae)昆虫.三叶鬼针草所具有的灵活交配机制是其入侵成功的重要因素.此外,三叶鬼针草结实量大、种子产生迅速且适于传播,以及种子萌发范围广和短期快速萌发等特性也增强了其入侵性.     

青藏高原东缘星状风毛菊生殖分配对海拔的响应

通过采样调查法和烘干称量法, 检测了青藏高原东缘不同海拔20个居群星状风毛菊(Saussurea stella)的花部特征, 研究其花部特征对海拔及个体大小的响应。结果表明: 1)繁殖分配是依赖个体大小的, 个体越大, 繁殖分配越小; 2)花期繁殖器官和营养器官的生物量、头状花序的数量及大小、雌雄功能以及雄性内部花丝与花粉之间均存在资源分配上的权衡; 3)星状风毛菊通过花部特征的变异响应海拔的变化。研究发现, 星状风毛菊通过花部特征的变异, 特别是花柱和花丝的伸长及投入更多资源于吸引结构花瓣, 以此来补偿该种在高海拔地区因传粉者减少、活动频率降低和花粉数减少等因素对传粉带来的影响, 使其能够在高海拔的胁迫环境下有效地传粉, 完成有性繁殖。     

菊科入侵植物三叶鬼针草的繁殖特征及其与入侵性的关系

三叶鬼针草(Bidens pilosa)是一种危害严重的菊科入侵植物。通过实验观察和人工控制套袋等方法, 对其花序开花动态、花粉胚珠比 (P/O)、自交亲和性、花粉活力、访花昆虫和种子 (瘦果)的萌发率等与繁殖相关的特征进行了研究, 探讨了这些繁殖特征与入侵性的关系。三叶鬼针草在10-11月开花, 单个花序的花期约为5-6天。每小花的花柱基部有圆筒状的蜜腺环绕。单个花序内可自交亲和, 自交结实率和花粉活力均较高, 其P/O值为1 7 54.1 2±29 .8 7。主要访花者为灰蝶科(Lycaenidae)、粉蝶科(Pieridae)和茧蜂科(Braconidae)昆虫。三叶鬼针草所具有的灵活交配机制是其入侵成功的重要因素。此外, 三叶鬼针草结实量大、种子产生迅速且适于传播, 以及种子萌发范围广和短期快速萌发等特性也增强了其入侵性。     

狮牙草状风毛菊果期资源分配对海拔的响应

植物资源分配是目前植物生态学研究的热点问题, 主要集中在性分配和繁殖分配两个方面。该研究以分布在青藏高原的狮牙草状风毛菊(Saussurea leontodontoides)作为研究材料, 研究了6个海拔高度上果期植株的繁殖特征及资源分配的差异, 并用异速模型分析了繁殖性状及资源分配与个体大小的关系。结果显示: 1)狮牙草状风毛菊的个体大小、繁殖器官生物量、营养器官生物量、种子数和营养分配均与海拔存在极显著负相关关系, 百粒质量和繁殖分配与海拔存在极显著正相关关系。2)在不同海拔高度下, 百粒质量、种子数、繁殖器官生物量及营养分配与植株个体大小呈正相关关系; 繁殖分配与植株个体大小呈负相关关系; 而营养器官生物量与植株个体大小呈极显著正相关关系。这表明海拔和个体大小对狮牙草状风毛菊的繁殖对策有不同程度的影响, 狮牙草状风毛菊通过增加繁殖部分的生物量和百粒质量来适应高海拔的胁迫环境。     

海拔对青藏高原东部毛茛科植物繁殖特征和资源分配的影响

通过野外采样对青藏高原东部高寒草甸上两个海拔间3种常见毛茛科植物条裂银莲花(Anemone trullifo-liavar.linearis)、粗距翠雀花(Delphinium pachycentrumHemsl.)和钝裂银莲花(Anemone obtusiloba)的繁殖性状和资源分配进行了研究,并对植物在极端环境下采取的繁殖策略及繁殖模式进行了探讨.结果显示:(1)3个物种的株高都随着海拔的升高而降低;同一物种的花大小在不同海拔间均无显著差异;条裂银莲花单个种子重随海拔的升高而增加,但虫食数/株、结籽率和种子数/株均随着海拔的升高而减少;钝裂银莲花的繁殖分配、虫食数/株、种子数/株和单个种子重均随着海拔的升高而减小.(2)不同海拔条裂银莲花的个体大小与单花重、雄蕊重、虫食数/株均呈显著正相关,且回归斜率在海拔间有显著差异.粗距翠雀花花期的雄蕊重与个体大小呈显著正相关,但这种异速关系不受海拔和个体大小的影响;钝裂银莲花的个体大小与花期的所有繁殖特征以及果期的种子重/果实均呈显著正相关,不同海拔间个体大小与种子重/果实的斜率差异显著,且与花期各繁殖性状异速关系的截距差异显著.研究表明海拔对植物的个体大小以及种群间的繁殖对策和繁殖成功率有着重要的影响.     

Functional features and ontogenetic changes in reproductive allocation and partitioning strategies of plant modules

In the concept of modularity, plant modules are considered as iterative units and their changes are analyzed in terms of number or size. This paper, however, analyses changes with respect to the reproductive functional performance of modules and individual plant age. Patterns of resource allocation and partitioning in reproductive modules (fruits) are compared between two different age groups of a bushy perennial plant, Cistus ladanifer.Although modules do not differ in their allocation strategies (young plant modules produce the same seed and packing/protective structure biomass as old plant modules), their partitioning strategies change with plant age: young plant modules produce a larger number of lighter seeds than old plants. These differences have a direct consequence on the plant pre-dispersal fitness, which is not counteracted by insect predation on reproductive modules. These results are empirical evidence of a differentiation in the performance of reproductive modules with the ontogenetic development of this plant species. We think that the consideration of such kind of changes in module features is essential in the analysis of the iterative construction of plants.