松嫩草地全叶马兰种群分株养分的季节运转及衰老过程

衰老是植物重要的生活史阶段,植物不同器官养分贮藏力及活动力是判断个体衰老的重要依据。目前对于无性系植物不同龄级分株在衰老过程中贮藏器官的贮藏力与活动力的变化规律尚不清楚。全叶马兰(Asterpekinensis)是根蘖型无性系植物,在东北草原,全叶马兰种群主要由3个龄级的分株组成。该研究分析了全叶马兰种群中3个龄级分株(1a、2a和3a分株)的茎基部、根颈和主根中可溶性碳水化合物(WSC)含量在贮藏器官间、龄级间的差异及季节变化规律。结果表明:在枯黄期,全叶马兰种群3个龄级分株中主根的WSC含量普遍大于根颈,根颈和主根的WSC含量均为1a、2a分株显著高于3a分株, 1a分株茎基部的WSC含量显著低于2a和3a分株。在整个生长季内,随着生长进程,全叶马兰种群1a分株根颈始终获得养分的优先分配,其WSC含量呈指数形式的持续积累过程,2a和3a分株根颈及3个龄级分株主根在WSC运转上均为先消耗再积累,其WSC含量均呈二次曲线节律消长。全叶马兰3个龄级分株普遍为主根的贮藏力大于根颈,而根颈的活动力大于主根。幼龄分株养分贮藏力和活动力最强,壮龄分株无衰老迹象,老龄分株明显衰老,其养分贮藏力和活...     

松嫩平原全叶马兰种群无性系分株的建成及其年龄结构

全叶马兰（Kalimeris integrifolia Turcz.)为根蘖型多年生草本菊种植物。在生长季后期,新生肉质细根向地表生长形成根蘖芽,根蘖芽成株后形成主根。经过对大量样本观察。创建了按形态特征对根蘖型草本植物种群无性系分株和芽的年龄划分方法,以及对主根生活年限的估计方法。分株年龄是按主根芽再生的次数划分,新根蘖芽成株为1a,1a分株死亡后从主根再萌生的分株为2a,2a分株死亡后从主根再萌生的分株为3a。新根蘖芽为0a芽,其它龄级与分株的龄级相一致,即1a分株主根芽为1a芽,2a分株主根芽为2a芽,在松嫩平原割草草场,全叶马兰种群由3个龄级无性系分株组成,呈稳定型年龄结构。分株主根的生活年限最多为4年,分株的生产力种群水平以2a最高,个体水平以1a最低,并随着龄级的增加呈增长趋势,其中,在生长季初期以3a分株的生产力最高,进入中期以后则1a最低,并随着龄级的增加呈增长趋势。其中,在生长季初期以3a分株的生产力最高,进入中期以后则1a分株的相对生长速率最大,用秋末新生根蘖数量和现时种群数量可以较准确预报翌年种群数量和年龄结构。芽库中潜在种群数量是现时种群数量的2倍以上,但不意味着种群将发生疯长,而是为替补所做的充分准备。     

松嫩平原全叶马兰种群无性系分株的建成及其年龄结构

全叶马兰(Kalimeris integrifolia Turcz.)为根蘖型多年生草本菊科植物.在生长季后期,新生肉质细根向地表生长形成根蘖芽.根蘖芽成株后形成主根.经过对大量样本观察,创建了按形态特征对根蘖型草本植物种群无性系分株和芽的年龄划分方法,以及对主根生活年限的估计方法.分株年龄是按主根芽再生的次数划分,新根蘖芽成株为1 a,1 a分株死亡后从主根再萌生的分株为2 a,2 a分株死亡后从主根再萌生的分株为3 a.新根蘖芽为0 a芽,其它龄级与分株的龄级相一致,即1 a分株主根芽为1 a芽,2 a分株主根芽为2 a芽.在松嫩平原割草草场,全叶马兰种群由3个龄级无性系分株组成,呈稳定型年龄结构.分株主根的生活年限最多为4年.分株的生产力种群水平以2 a最高,个体水平则以1 a最低,并随着龄级的增加呈增长趋势.其中,在生长季初期以3 a分株的生产力最高,进入中期以后则1 a分株的相对生长速率最大.用秋末新生根蘖数量和现时种群数量可以较准确预报翌年种群数量和年龄结构.芽库中潜在种群数量是现时种群数量的2倍以上,但不意味着种群将发生疯长,而是为替补所做的充分准备.     

松嫩平原人工草地野大麦无性系构件的生物量结构及生产规律

野大麦属短根茎丛生型禾草,是典型的无性系植物．在松嫩平原生长季末期。野大麦无性系分株由抽茎的分蘖株和莲座状分蘖苗组成．按照分蘖节营养繁殖世代的龄级划分方法,建植2年人工草地野大麦无性系的分蘖株由3个龄级组成,分蘖苗由4个龄级组成,其生物量均呈增长型的龄级结构．在野大麦无性系的物质生产中,无论是分蘖株,还是分蘖苗,均以1龄级的单蘖生产力最高,并随着龄级的增高呈不同程度的下降．丛径是衡量野大麦无性系空间大小的重要数量指标．分株数量是衡量野大麦无性系生长的重要数量指标．经统计分析,野大麦无性系的分蘖株生物量、分蘖苗生物量、根茎生物量、总生物量分别与丛径和总分株数量之间均有极密切的正相关关系,其相关程度最佳的均为幂函数,其相关性均达到极显著水平(P<0．01)．这些相同的函数变化表明,随无性系的空间扩展和数量增长,各构件具有相同的物质生产与积累规律．     

菹草无性系季节生长速度和生物量分配特征

研究了菹草(Potamogeton crispus L.)无性系在典型发育阶段的生长特征, 结果表明: 随着无性系的生长, 叶生物量比例增高, 茎生物量比例降低, 根状茎和根生物量占总生物量的比例较稳定, 成熟无性系各组分所占比例依次为叶＞茎＞根状茎和根。各发育阶段无性系小株生物量增长特征不同, 越冬期和繁殖期小株叶、茎生物量均与小株株高呈幂函数异速生长, 而指数生长期叶生物量与小株株高呈指数生长, 各发育阶段小株总生物量向叶茎组分的分配比例不同。无性系小株上部、中部、下部叶面积与小株株高之间在幼苗生长期和越冬期呈幂函数异速生长, 而在指数生长期和繁殖期呈线性同速生长, 尤其上部叶面积与高度间极显著正相关的水平最高。     

不同生境下刺五加种群构件生物量结构与生长规律

从构件水平对针阔混交林、蒙古栎林和次生杂木林3个生境的刺五加种群各功能构件的生物量结构及生物量比率与年龄之间的关系进行了定量分析. 结果表明,刺五加种群的个体生长和各构件生物量动态与环境条件关系密切.不同环境条件下,刺五加种群各功能构件生物量平均值具有相同的规律：茎构件>根茎构件>叶构件.3个生境中刺五加整体种群水平具有一定的相似性.在郁闭度为40%的蒙古栎林中,刺五加种群个体生物量和各构件生物量较针阔混交林和次生杂木林中大.不同生境下刺五加种群分株生物量的差异蕴涵着重要的生长调节和物质分配策略.在分株较小的幼龄个体以及郁闭度较大而不利于分株生长的次生杂木林中,分株优先建造叶器官,以保证充分的物质生产. 3个生境刺五加种群的叶、茎与分株的相对增重均具有相同的幂函数异速生长规律.     

松嫩平原野大麦无性系分蘖株的年龄结构

野大麦无性系分蘖株由３个龄级组成,为明显的增长型年龄结构、１龄级蘖在无性系生殖生长中占绝对优势。分蘖株龄级越高,其数量增长速率越小,对无性系物质积累的贡献越小,１、２龄级分蘖株数量和生物量均随着无性系丛径和总蘖数的增加而增长,３龄级蘖与总蘖数间呈直线相关。平均单蘖生产力随着龄级增加而下降。生殖蘖平均单蘖重具有相对稳定性。无性系中１龄级蘖平均单蘖重体现出一定的密度调节作用,无性系潜在种群也为明显的增     

松嫩平原不同生境芦苇种群分株的生物量分配与生长分析

在松嫩平原8月中旬,4个旱地生境芦苇种群分株的生长和生产力以季节性临时积水的低洼地为最高,以碱斑地为最低,两个生境之间分株高度相差2.8倍,分株生物量相差4.4倍,其它2个生境沙地和草甸混生 少也达到了显著或极显著水平,不同生境芦苇种群分株生物量分配的差异,蕴涵着重要的生长调节和物质分配策略。在分株株较小而又有充分生长空间的沙地生境和三斑生境,以及具有种间竞争的草句生境,分株将50％以上的物质分配给叶的建造上,以保证充分的物质生产;在环境条件相对较好的低洼地生境,分株将近40％的物质分配给茎的伸长生长,以提高个体对空间和光资源的竞争力。4个生境芦苇种群在分株增高与增重,以及茎、叶与分株的相对增重均具有相同的幂函数异速生长规律。     

松嫩平原栽培条件下羊草无性系构件的结构

羊草是长根茎型禾草,是典型的无性系植物,在松嫩平原的生长季末期,栽培条件下羊草无性系分株由分蘖株和分蘖苗组成,在具有充分生长空间而又没有种间竞争的风沙土上,羊草分株的分蘖节在一个生长季内可以繁殖4个世代,按分蘖节的繁殖世代划分龄级,现实与潜在无性系构件的年龄谱均以1龄级比重最大,随着龄级的增加明显减少,呈增长型的年龄结构,羊草无性系分株的生产力主要与分株形成及生长的时间长短有关,形成时间越早、生长时间越长的分蘖株对无性系的物质生产和营养繁殖的贡献越大,羊草无性系在空间扩展与物质贮存上具有一定的可调节性。     

松嫩平原野古草种群构件结构动态

野古草是根茎型无性系禾草,在松嫩平原草甸经常形成单优种群落。采用单位面积挖掘取样、分株按营养繁殖世代划分龄级、根茎按实际生活年限划分龄级的方法,对松嫩平原单优群落和混生群落的野古草种群构件结构进行了调查与分析。结果表明,在生长季初期两群落野古草种群均以春性分株和根茎芽占优势,且分株及芽构件结构相对稳定,芽库的输出率单优群落为80.4%,混生群落为62.5%;整个生长季分株由2—3个龄级组成,1a分株数量是2a的2.9—10.2倍,其生物量各月份所占比例平均为93%,随着龄级的增加依次明显减少,呈增长型年龄结构;根茎由3—4个龄级组成,根茎累积长度及生物量均以2a占绝对优势,为稳定型年龄结构;分株生产力1a明显高于2a,对种群贡献最大;根茎贮藏力除个别月份以3a、4a最高外,两群落大部分以2a最高,在生长季后期,1a根茎物质积累的速率最快。     

松嫩平原杂类草草甸阿尔泰狗哇花无性系种群构件年龄结构

阿尔泰狗哇花为根蘖型菊科多年生无性系草本植物.采用主根芽区的繁殖世代数划分分株和芽龄级的方法,研究了松嫩平原杂类草草甸阿尔泰狗哇花无性系种群不同构件的年龄结构.结果表明:分株构件和芽构件均由4个龄级组成.在孕蕾期,分株构件中1龄级占22.6%、2龄级44.8%、3龄级28.8%、4龄级3.8%,呈稳定型年龄结构.在乳熟期,生殖分株构件以2龄级比重最大,占45.6%,4龄级最小,占0.8%,为稳定型年龄结构;而营养分株构件以1龄级比重最大,占47.5%,4龄级最小,占1.1%,为增长型年龄结构.分株主根的生活年限最多为5年.不同生育期分株构件的生产力均以2龄级最高.在乳熟期,1龄级分株具有较大的生产潜力,4龄级分株的生产力已普遍减弱.芽库中潜在种群呈增长型年龄结构.     

扎龙湿地不同生境芦苇分株的形态特征及生物量分配的异速关系

不同环境条件下的植物个体可以表现出形态特征的分异和物质分配的权衡与调整。采用大样本抽样调查与统计分析方法,比较研究扎龙湿地不同生境芦苇(Phragmites Australis)生殖株和营养株的形态特征以及生物量分配的异速关系。结果表明：在9月末,盐碱生境、旱生生境、湿生生境和水生生境芦苇分株的生长表现出较大的生态可塑性,株高和株重均以盐碱生境最小,水生生境最大,最大值与最小值的比值分别为1.3—3.3和1.8—5.1,分株生长在种群间的变异度高于种群内,与营养株相比,生殖株的变异度较低;分株的支持分配与生产分配的比值为1.8—4.2,生产分配以盐碱生境最高,以水生生境最低,而支持分配和生殖分配表现与生产分配相反的序位;生殖株的花序长和花序重与株高间呈直线函数形式增长,株高和株重低于种群平均值的20%和35%的分株不进行有性生殖;叶重、叶鞘和茎重以及分株重与株高间呈幂函数形式的异速生长关系。植物通过改变个体的形态特征以及调整构件间生物量分配适应不同环境,而受遗传因素控制的构件间生长关系却相对稳定。     

百里香无性系的克隆生长特征

植物克隆生长及其与生态适应性的关系是当今植物种群生态学研究的热点和前沿课题,但目前小半灌木克隆生长的研究开展不多。百里香(Thymus serpyllum var. asiaticus)是一种具有地面匍匐茎的草本状小半灌木,可在土壤侵蚀剧烈、基岩大面积裸露的砒砂岩区形成百里香单优群落,在维持生态系统稳定方面具有重要的生态学作用。皇甫川流域是砒砂岩大面积分布的典型区域,在这一地区对百里香无性系的克隆生长进行研究,不仅具有重要的学术价值,而且在生态环境建设方面也具有一定的现实意义。在皇甫川流域选择含三级分株的百里香无性系,对其各级分株的总生物量、各构件生物量及数量、各构件生物量占总生物量的百分比及其月变化进行了研究。结果表明: 1)母株与子代相比,在总生物量、构件生物量及数量上占有绝对优势,而且具有体型大、结构复杂的特点; 2)对生物量分配格局的研究显示,母株根的生物量在总生物量中所占的比例最大,其叶所占的比例较低。子代叶的生物量在总生物量中所占的比例最大,其根所占的比例较低;3)不同级别分株在生物量分配上的差异,揭示了相互连接的分株在功能上的差别,母株可能更侧重于养分和水分的吸收,子株则更侧重于光合生产;4)构件枝、茎、花生物量分配比月变化显示,子1代各构件的生长规律与母株的基本一致,子2代与母株和子1代的相比差异较大,分析认为这可能是分株间不同程度的生理整合作用造成的结果。     

The effects of clonal integration on morphological plasticity and placement of daughter ramets in black locust (Robinia pseudoacacia)

We studied the field response of Robinia pseudoacacia L. to light, total soil nitrogen, available soil phosphorus and soil pH. Results indicated that there was very strong clonal integration between mother and daughter ramets. Mother ramets can provide nitrogen and phosphorus to daughter ramets sufficient for their continued growth through strong clonal integration, but cannot provide enough photosynthate. With clonal integration, soil nitrogen and phosphorus availability had no effect on biomass allocation to roots, number of ramets and length of connection roots. Biomass allocation to roots increased markedly and responded to nitrogen and phosphorus availability, when the connections were severed. Light had a significant effect on the percent of biomass allocation to leaves and number of ramets, but no effect on the length of connection roots. Daughter ramets allocated more resources to leaves, and clones placed more daughter ramets in high light patches than in low light patches. Soil pH had a significant effect on ramet number and connection root length. Clones concentrated in alkaline patches and escaped from acid patches through selective placement of daughter ramets and changing the length of connection roots. We suggest that the clonal integration may be very strong and provide sufficient soil resources to daughter ramets, then affect the daughter ramets’ morphology and placement, if the size of a specific ramet is significantly larger than the other ramets in an arbor clone.     

Clonal plant allocation to daughter ramets is a simple function of parent size across species and nutrient levels

The evolution of clonal growth is a widespread phenomenon among plant species, characterized by the production of genetically identical clonal fragments (ramets) via rhizomes or stolons that form an interconnected clonal organism (genet). Clonal plant species are known to differ in their investment into ramet production, and exhibit considerable variation in ramet morphology both within and among species. While patterns of resource allocation are thought to be linked to a number of plant characteristics, many analyses are limited by uncertainty in how clonal plants determine the morphology and resources allocated to new ramets. In this study, we attempted to discern what aspects of parent ramets best predicted resource allocation to new daughter ramets, and the relationship between resource allocation and daughter ramet rhizome morphology. We grew two sedge species, Schoenoplectus tabernaemontani and Eleocharis elliptica, in a greenhouse under two levels of fertilizer addition. By harvesting daughter ramets that had initiated stem production, yet remained aphotosynthetic, we were able to isolate parental investment into non-independent daughter ramets at a point where daughter ramet spacer length became fixed. Our results indicate that parent ramets allocated a non-linear proportion of parent rhizome biomass to the production of daughter ramets. Moreover, this relationship was unaffected by environmental nutrient availability. Daughter ramet biomass, in turn, was strongly correlated with daughter ramet spacer length. These observations shed light on key processes governing clonal growth in plants, and their potential application in unifying allocational and morphological perspectives to explore the fitness implications of variability in clonal growth.     

Differential effects of water depth and sediment type on clonal growth of the submersed macrophyte <Emphasis Type="Italic">Vallisneria natans</Emphasis>

The response of clonal growth and ramet morphology to water depth (from 60 to 260 cm) and sediment type (sand versus organic clay) was investigated for the stoloniferous submersed macrophyte Vallisneria natans in an outdoor pond experiment. Results showed that water depth significantly affected clonal growth of V. natans in terms of clone weight, number of ramets, number of generations, clonal radius and stolon length. V. natans showed an optimal clonal growth at water depths of 110–160 cm, but at greater depths clonal growth was severely retarded. A high allometric effect was exhibited in ramet morphology. Along the sequentially produced ramet generations, ramet weight and plant height decreased while stolon length and the root:leaf weight ratio increased. When using ramet generations as covariate, sediment type rather than water depth more strongly affected the ramet characteristics. For plants grown in clay, ramet weight, ramet height and stolon length were greater, and plants exhibited lower root:leaf weight ratio. These data suggest that water depth and sediment type have differential effects on clonal growth of V. natans: Water depth appears primarily to affect numerical increase in ramets and spatial spread, whereas sediment type mainly affects biomass accumulation and biomass allocation. Handling editor: S. M. Thomaz