QUARTET突变四倍体拟南芥的获得与表型分析

为了将四分子分析应用于多倍体遗传重组的研究,本研究从qrt1基因突变的二倍体Columbia(Col)与Landsberg erecta(Ler)生态型拟南芥出发,利用秋水仙素诱导核基因组加倍,利用流式细胞技术及荧光原位杂交技术筛选出成功加倍的qrt1基因突变的四倍体Col与Ler生态型拟南芥。并对其进行营养及生殖相关表型分析。首先qrt1突变抑制了侧根数量、基部侧枝数量以及莲座叶片面积。其次,四倍体莲座叶片面积、花粉、花药以及种子更大,侧根及茎基部分枝减少,抽薹时间推迟,每株果荚数与每果荚种子数更少,但种子发芽率都接近100%。倍性还对某些表型的影响具有背景依赖性,如对主茎分支数量、最终株高以及果荚长度的影响在Col与Ler生态型中表现不同。     

根系隔离条件下的谷子亲缘识别

在根系隔离情况下, 通过研究邻株身份(亲缘株、非亲缘株、陌生株)及其与种植密度(高、低)和土壤养分水平(高、低)交互作用对谷子(Setaria italica)形态学特征和生物量分配的影响, 探索谷子地上部分是否能够识别亲缘邻株, 以及谷子的这种亲缘识别能力对环境因子如何响应。结果显示: 1)亲缘组谷子叶生物量分配显著降低, 茎秆显著增粗, 暗示着亲缘组谷子植株间减少竞争, 并增强对当地多风气候的适应。而非亲缘组谷子叶生物量分配显著增加, 表明非亲缘组谷子植株间竞争较强。2)与非亲缘组相比, 陌生组谷子种子生物量分配显著增加, 株高显著减少, 表明陌生组谷子植株通过不对称竞争(与邻株糜(Panicum miliaceum)植株相比, 株高显著增加), 进一步限制邻株(糜)生长, 从而增强竞争能力, 同时, 将更多的生物量投资于繁殖, 增加适合度。3)在高密度种植条件下, 谷子茎生物量和叶生物量分配在各邻株身份处理间无显著差异, 而在低密度种植条件下, 与非亲缘组相比, 亲缘组谷子茎生物量显著增加, 叶生物量分配显著减小; 随着种植间距的增大(种植密度减小), 亲缘组谷子叶生物量分配显著减少, 而非亲缘组和陌生组叶生物量分配在高、低种植密度条件下无显著差异。4)在低土壤养分条件下, 亲缘组和非亲缘组谷子叶生物量分配无显著差异, 前者穗长显著小于后者, 而在高土壤养分条件下, 亲缘组谷子叶生物量分配显著小于非亲缘组, 前者穗长显著大于后者。结果表明, 在根系隔离的情况下,谷子能够识别亲缘邻株, 且谷子地上部分竞争信号在亲缘识别过程中扮演重要角色。较低种植密度和较高土壤养分水平有利于谷子亲缘识别能力的表达。     

γ-氨基丁酸代谢影响拟南芥叶片节律性运动

为阐明γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)和生物节律调控的关系,本文以GABA合成(谷氨酸脱羧酶gad等)和代谢(GABA转氨酶GABA-T/pop2、谷氨酸脱氢酶gdh等)突变体,以拟南芥叶片节律性运动为监测指标,探讨了GABA代谢与叶片节律性运动的关系。结果显示,GABA合成突变体(gad1-3)和双突变体gad1/gad2中叶片节律性运动的振幅低于野生型,在gad1、gad2和gad1/gad2中叶片运动的振幅变化明显;pop2突变体中,叶片运动的节律性变化的振幅明显低于对照,gdh1/gdh2突变体中,叶片运动呈现非节律性变化的特点;此外,外源γ-氨基丁酸(1.0 mmol·L-1)不同程度提高拟南芥3种生态型(Col、Ler、Ws)叶片节律性运动的振幅,其中Col生态型和Ws生态型叶片振幅变化明显;在生物钟核心基因突变体toc1、lhy、cca1中,叶片运动呈现非节律性变化模式;但外源GABA的添加能够提高这些突变体叶片节律性运动的振幅或者恢复叶片的节律性。上述结果表明GABA代谢平衡直接和间接影响生物钟节律,外源或内源GABA的合成或代谢突变主要影响到叶片节律性运动的振幅。     

Population-level performance of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh in dense monocultures

尽管几乎所有的农业物种在育种过程中都经历了从多物种环境向密集单种农田的过渡,但对非农业植物物种在单一栽培条件下的表现知之甚少。鉴于最近的研究成果突出杂草物种拟南芥为作物育种提供新视角的可能性,本研究的目的是了解播种密度对拟南芥在不同光周期环境下群体和个体表现的影响。我们研究了拟南芥Cvi-0生态型的表现。Cvi-0的选择基于一项初步实验,发现Cvi-0生态型植物表现出强烈的竞争性能。播种密度处理设置为每株17.6、8.8、4.4、2.2和1.1 cm²,光周期环境为日照12小时或16小时。结果表明,植物在所有密度处理下均获得了恒定的总种子产量。播种密度和日照时间处理会有一些相互作用：在高播种密度和长日照时间的处理下,种子重量更大,而日照时间短的处理下种子重量与密度呈负相关。这些结果阐明了一年生植物在面对激烈的种内竞争时能够采取不同的策略,并有助于为提高群体表现的作物育种提供新的前景。     

谷子的亲缘识别能力及其与种植密度和土壤养分水平的关系

为探明作物是否具有识别邻株身份的能力以及这种能力是否受到环境因子的调控,通过大田试验,研究邻株身份(亲缘株、非亲缘株和陌生株)、种植密度和土壤养分水平的交互效应对谷子(Setaria italica)地上部分生物量分配的影响。结果表明,谷子与亲缘株为邻时的净繁殖生物量分配和种子生物量分配,比与非亲缘株为邻时显著提高,且营养生物量分配显著降低(P<0.05)。在高种植密度条件下,亲缘组谷子的穗长、净繁殖生物量分配和种子生物量分配显著大于非亲缘组,而营养生物量分配显著小于非亲缘组(P<0.05)。随着土壤养分水平提高,亲缘组谷子的种子生物量分配显著增加,营养生物量分配显著减少(P<0.05)。由此推断,谷子具有对亲缘邻株的识别能力,且这种能力受种植密度和土壤养分水平的调控,在高种植密度和高土壤养分水平条件下,谷子的亲缘邻株识别能力较强。     

温带湿地植物生物量分配格局调控群落水平养分回收效率对氮磷添加的响应

温带湿地植物生物量分配格局调控群落水平养分回收效率对氮磷添加的响应 养分回收是植物养分利用策略的一个重要组成部分,但养分有效性的变化如何调控群落尺度上植物养分回收过程仍不清楚。在本研究中,我们提出两个科学问题：(1)叶片和茎养分回收过程对养分有效性增加的响应格局是不是一致？(2)群落尺度上养分富集引起的植物养分回收变化是受物种内养分回收可塑性的影响还是受物种组成变化的调控？本研究以中国东北草本植物占优势的温带湿地为研究对象,利用施肥实验调查了氮和磷添加3年后物种水平上植物地上部分生物量以及叶和茎养分回收的变化趋势,并评价了群落尺度上植物养分回收对3年养分添加的响应。对于植物叶和茎而言,氮和磷添加对养分回收效率(nutrient resorption efficiency)均没有影响,但降低了相应的养分回收度(nutrient resorption proficiency)。同样地,在群落水平上,植物氮和磷养分回收度也随着相应的养分添加而降低。而且,由于植物群落组成变化及其引起的叶茎比降低,氮添加显著降低群落尺度上植物氮和磷的养分回收效率。这些研究结果表明,温带湿地植物叶和茎养分回收过程对养分有效性增加的响应是一致的,而且养分富集引起的物种组成以及叶和茎生物量分配格局变化是驱动群落尺度上植物养分回收动态的重要因素。     

Col生态型拟南芥AP3基因启动子克隆及植物表达载体构建

隶属于MADS-Box基因家族的拟南芥花器官B类特征基因APETALA3 (AP3)在花瓣和雄蕊中特异性地表达;AP3基因编码转录因子,与A类和C类特征基因协同作用控制双子叶植物花瓣和雄蕊的发育.研究表明AP3基因启动子为花特异表达启动子.因此,AP3基因启动子的克隆及功能鉴定对于园林植物与花相关的商业性状的定向改良具有重要作用.本文根据GenBank数据库报道的Ler生态型拟南芥(Arabido-psis thaliana) AP3基因启动子序列(U30729)设计了一对特异性扩增引物,基于PCR技术,用高保真的KOD-plus DNA聚合酶扩增了长度为1 767 bp的Col生态型拟南芥AP3基因启动子,并命名为pAtAP3,其GenBank登录号为FJ619533.Bl2seq在线分析表明pAtAP3与U30729序列的相似性达98%,与Col生态型拟南芥BAC克隆T12E18 (AL132971) 9 264～11 030之间的碱基序列相似性达100%,且该段序列的下游基因编码AP3蛋白(CAB81799),说明克隆序列为Col生态型拟南芥AP3基因的启动子.PLACE在线分析表明pAtAP3具有基本的启动子元件TATA-box和CAAT-box,还包含大量与花特异表达相关的顺式元件CArG1、CArG2、CArG3和anther-box等.本试验进一步构建了植物表达载体pAtAP3::GUS,为该启动子的功能鉴定奠定了基础.     

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.     

葡萄ERECTA基因过表达提高拟南芥生长量和耐热性

葡萄ERECTA基因受高温诱导表达,且在葡萄的幼叶和花中表达量较高。为了研究葡萄ERECTA基因在植物生长发育和高温响应中的作用,将该基因在拟南芥中过表达,观察其表型变化和对高温的耐受性。结果表明,葡萄ERECTA基因过表达可以显著增加拟南芥叶片的长度、宽度和数量,花梗变细长,角果长度和株高显著增加。将拟南芥种子在高温处理后常温培养2 d,大部分Landsberg erecta(Ler)幼苗发育不正常,而过表达型ER-OE幼苗均未受到高温胁迫的影响。拟南芥植株在40℃高温处理4 d,ER-OE植株受胁迫程度较轻,叶片电导率的顺序为LerColER-OE;在22℃恢复5 d后,Col、Ler和ER-OE的存活率分别为33%、12%和83%。ERECTA基因既可以提高植株的耐热性,又可以增加生长量,为培育葡萄抗性新品种提供了新的基因资源,在农业生产上有很好的应用前景。     

Invasive plant rhizome production and competitiveness vary based on neighbor identity

入侵植物根茎的生长和竞争力因相邻植物的不同而不同 物种内的遗传和表型变异对进化过程的影响已众所周知，但人们对种内变异如何影响群落水平过程还知之甚少。在人类对自然系统造成影响的大背景下，由于人类活动可能会产生巨大的选择压力，因此具有生态意义的种内变异可能会特别重要。在一项温室实验中，我们研究了一种分布广泛的入侵物种和农业杂草石茅(Sorghum halepense)在受到种间竞争、种内竞争和土壤肥力的影响时，其在生物量和根茎方面发生的种内变异和生态型变异。与我们的预期和此前的研究结果不同的是，我们并没有在这一早期生命阶段中发现石茅各生态型生物量的改变。然而，我们确实发现石茅的生物量会随着竞争植株种类和土壤施肥方式的不同而发生很显著的变化，同时不同株之间也存在很大差异。农业生态型的根茎较其它生态型大了11%，经施肥处理后的增大幅度更高至3倍；虽然施肥后的根茎生物量增加了~50%，但生态型之间却并无差异。有趣的是，当受到种内竞争时，与玉米(Zea mays)发生种间竞争时的情况相比，石茅的生物量和根茎生物量产出分别减少了32%和20%。我们的研究结果表明，针对相邻植株的种类而发生的物种特异性竞争响应以及根茎分配的改变，石茅在受竞争时可能会产生适应性响应，从而使分配情况发生改变。     

天山北麓中段拟南芥（Arabidopsis thaliana）与相邻物种的分布格局及相互关系

天山山脉是世界拟南芥(Arabidopsis thaliana)及其近缘种的分布中心之一,资源优势明显.在北天山中段浅山地带选择拟南芥分布的典型样地50m×50m,分析了样地物种的结构、组成和土壤理化性质,用Ripley's K(d)函数分析了拟南芥与相邻物种的空间特征和相互关系.发现样地由7科23个物种组成,以新疆绢蒿(Seriphidium kaschgaricum)为建群种,短命植物物种占近70%.拟南芥仅分布于北坡,在3m内聚集强度高于所有分析物种,在5m范围内与新疆绢蒿中株呈显著正关联,与十字花科的涩芥(Malcolmia africana)、藜科的散枝猪毛菜(Salsola brachiata)、木碱蓬(Suaeda dendroides)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)呈一定尺度显著负关联.分析认为拟南芥空间分布依赖于新疆绢蒿大株、中株生长塑造的遮阴、保湿和丰富土壤有机质,生态位与藜科物种差异极大,生境特异性高于同属近缘种小鼠耳芥(Arabidopsis pumila),以及涩芥(M. africana)、庭芥(Alyssum desertorum)、四齿芥(Tetracme quadricornis)、丝叶芥(Leptaleum filifolium)、狭果鹤虱(Lappula semiglabra)等短命植物.在干旱胁迫下,拟南芥环境选择强度大于种内作用,密度依赖的种子扩散表现不明显.扩散对策是通过大量生产种子,依靠果实不易开裂控制种子短距离扩散,充分利用原适宜生境来维持种群繁衍.     

种子更新与萌蘖更新蒙古栎一年生幼苗生长特性的比较

通过比较辽东山区一年生蒙古栎实生幼苗和萌生幼苗的生长指标,探讨不同更新方式(种子更新与萌蘖更新)下1年生蒙古栎幼苗维持生长的形态和养分分配特征的差异。结果表明:1年生蒙古栎幼苗各器官的生物量在实生幼苗和萌生幼苗之间存在显著差异,主要表现为萌生幼苗叶重和茎重和茎质比均显著大于实生幼苗,实生幼苗的叶质比、光合组织/非光合组织大于萌生幼苗(P0.05);萌生幼苗生长性状表现出茎矮而粗的特征,实生幼苗表现出茎高而细、根系粗而长的特征;比叶面积、叶片氮含量、叶片δ13C含量在两种更新起源的幼苗之间无显著差异;萌生幼苗茎、叶和单株含水量均大于实生幼苗(P0.05);幼苗各器官结构性碳和非结构性碳含量在不同更新方式之间无显著差异,但萌生幼苗叶片、茎可溶性糖含量显著小于实生幼苗,萌生幼苗的叶片淀粉库显著大于实生幼苗(P0.05);可见,两种更新方式的蒙古栎幼苗通过不同的生长策略适应环境:萌生幼苗依赖于母体供应的养分和水分维持生长,同时将自身光合作用积累的淀粉储存于叶片中;实生幼苗主要依靠茎的高生长、增加光合组织生物量以便最大限度地利用光资源,同时通过在叶片和茎内储存更多的可溶性糖含量维持自身生长。     

不同水淹下狗牙根-牛鞭草混作对植株生物量的影响

了解狗牙根(Cynodon dactylon)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在不同水淹地区较优的种植方式对退化湿地的植被修复具有重要意义。设置4种不同水分条件,即对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤表面水淹组(FL)和全淹组(SM),4种不同的植株密度(每盆分别种植1,2,4株或12株)和2种不同的种植方式(单作和混作),研究两物种在不同水淹条件下以不同方式和密度种植时的生物量变化。结果表明,水分、种植密度和种植方式均显著影响两物种的地上生物量和总生物量(P0.05)。CK和FD条件下,以中、高密度混作的狗牙根地上生物量和总生物量与单作相比显著下降(P0.05),牛鞭草在混作方式下的生物量与单作相比有了一定提高,其中在高密度混作情况下其生物量得到显著提高(P0.05)。在FL条件下,与单作相比,中、低密度混作的狗牙根和牛鞭草生物量均具有一定的上升。全淹条件下以中、低密度混作对狗牙根地上生物量和总生物量具有显著的促进作用(P0.05),对牛鞭草无显著差异(P0.05),高密度混作方式则对两物种生物量均无显著影响(P0.05)。随着水淹程度的增加,混作对狗牙根产生的生长抑制影响逐渐减弱。在长期浅水淹的地区,采取中、低密度混作将更有利于牛鞭草和狗牙根的长期共存。在较低海拔的全淹地区,采取高密度的牛鞭草-狗牙根混作方式将是更为理想的选择。     

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。     

不同水分处理对狗牙根种内相互作用的影响

以狗牙根当年生扦插苗为试验材料,根据库区河岸带水分特征设置4种水分处理方式:水分对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤水分饱和组(LF)和全淹组(FL),4种密度方式:对照(1株/盆)、低密度(2株/盆)、中密度(4株/盆)及高密度(12株/盆),探究狗牙根生长及形态响应,并验证胁迫梯度假说。结果表明:(1)狗牙根各生物量随水分胁迫强度的增加显著下降(P0.001);密度处理和二者交互作用显著影响狗牙根叶干重、茎干重、根干重、地上生物量和总生物量(P0.001)。(2)水分处理显著影响狗牙根各形态指标(P0.001);密度和二者交互作用显著影响狗牙根分枝数、总茎长和节间长(P0.001)。(3)CK组和LF组狗牙根生物量相对邻体效应(RNE)均为负值,表明其种内关系为竞争关系。FL组各密度组生物量RNE值均为正值,其种内关系转化为促进关系。(4)中高密度组总茎长RNE值随水分胁迫增加而增大。研究表明:(1)狗牙根对不同的水分胁迫均表现出积极响应,可考虑将狗牙根用于库区河岸带植被重建。(2)随种植密度的增大,狗牙根生长及形态均表现出一定的负面效应。(3)本试验在一定程度上支持胁迫梯度假说,但尚需更多概念模型将其改进完善。     

江西常绿阔叶林木本植物不同冠层高度当年生小枝茎构型对叶生物量的影响

以江西阳际峰自然保区69种木本植物为对象,采用标准化主轴回归(SMA)的方法,对不同冠层高度当年生小枝的构件生物量(叶生物量、茎生物量、小枝生物量)与茎构型特征(茎直径、茎长度、茎宽长比、茎体积和茎密度)进行了分析,研究当年生小枝茎构型对叶生物量的影响.结果表明:不同冠层高度及生活型间叶生物量、茎生物量、小枝生物量、茎直径、茎长度、茎宽长比及茎体积均无显著差异,而茎密度差异显著.不同冠层高度及生活型间,叶生物量与茎生物量及总生物量之间均呈显著等速生长关系.小枝叶生物量分别与茎直径、茎体积呈显著异速生长关系,且该异速生长指数在不同冠层高度无显著差异.茎长度、茎宽长比及茎密度对当年生小枝叶生物量变异的解释力较小(<24%).冠层高度和生活型对小枝叶-茎生物量的等速分配关系影响不显著.小枝茎构型中,相比于茎长度、茎宽长比以及茎密度,茎的直径与体积对当年生小枝叶生物量的影响更大,冠层高度对当年生小枝茎构型与叶生物量间的异速分配模式无显著影响.     

杉木种子萌发及幼苗生长对光强的响应

设置不同光强梯度(透光率分别为100%、40%、20%、10%和5%,光照强度PPFD分别为201.3、77.0、37.5、19.2、9.8 μmol·m^-2·s^-1),研究光对杉木种子萌发和幼苗早期生长的影响,分析杉木种子萌发、幼苗存活、生长、形态响应、生物量积累及其分配格局对不同光环境的响应策略.结果表明: 杉木种子的萌发率、存活率、建植率和萌发指数在不同光强梯度下均有显著差异,且40%的透光率是种子最适萌发条件,萌发率最高,而全光照下存活率和建植率最高;随光照强度的减弱,杉木幼苗茎长增大,根长、子叶长、子叶厚、真叶数呈降低趋势,而基径在各光照强度间无显著差异;总生物量、根生物量、茎生物量、叶生物量均表现为全光照下最大.随着光照强度的减弱,光合组织与非光合组织生物量比、叶生物量比呈降低趋势,茎生物量比呈增加趋势,根冠比和根生物量比无显著差异.弱光环境促进杉木种子萌发,不利于杉木幼苗存活和生长.在弱光环境下,杉木幼苗通过增大茎生物量来提高对弱光环境的耐受力.     

芦苇生态型研究进展

芦苇生态幅极广,适生于多种生境类型。不同的环境选择压力如水深、盐度、养分、气候等交互影响致使芦苇个体及种群间发生不同程度的分化和变异,形成了形态、生理或遗传上互有差异、异地性的不同生态型。尽管基于芦苇表型变异以及遗传变异进行生态型划分的研究已开展很多,但针对芦苇生态型变异规律及其可能的形成机制的认知仍存在较多分歧。在总结近年来有关芦苇生态型研究文献的基础上,通过对影响芦苇生态型变异的主要因素——环境因素和遗传因素的分析,以期为芦苇生态型的划分及其可能的形成机制提供新的研究思路。(1)空间尺度的选择应成为研究者分析、划分芦苇生态型的首要定位。在较大的地理空间尺度上,高度异质性的生境导致某些性状的变异式样具有相对的不连续性,可作为不同芦苇生态型鉴别与描述的主要依据;(2)在合理的尺度定位、取样设计和统计分析的基础上开展的表型变异研究,及进一步基于种群水平的分子标记研究(分子指纹特征或特有等位基因),可为芦苇生态型的鉴定、划分提供更为可靠的参考数据,并且可以甄别生境差异(环境响应)和遗传变异对芦苇不同生态型分化的贡献;(3)应同时进行不同生态型的特定性状与功能(株高、茎粗、生物量、生理抗逆性、水体污染物净化能力等)的定位,推动优良基因型的选育与扩繁。     

阿尔泰山两河源牧区草地群落生物量及物种多样性

群落生物量和物种多样性是表征草地生态系统数量特征的重要指标。该研究以新疆阿尔泰山南麓两河源放牧区草地为研究对象,利用样方法对两河源不同放牧区的草地植被进行调查,分析研究区生物量和物种多样性变化,探讨二者与环境因子之间的关联性,为草地群落物种保护以及草地可持续利用提供理论依据。结果表明：(1) 两河源不同牧区间群落盖度、高度、植株密度、地上生物量和单位盖度生物量存在差异。(2) 两河源牧区草地群落地上生物量与群落盖度、植株密度呈显著正相关关系(P<0.05),且地上生物量主要受草地群落盖度的影响;不同牧区的物种多样性指数有一定差异,但物种分布相对均匀。(3)两河源牧区草地群落生物量及物种多样性主要受气温和降水的影响。     

放牧对内蒙古锡林河流域草地群落植物茎叶生物量资源分配的影响

以内蒙古锡林河流域沿水分梯度分布的灰脉苔草(Carex appendiculata)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis)、羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和冷蒿(Artemisia frigida) 6个草地群落为对象, 研究了围封禁牧与放牧样地中144个共有植物种的高度、丛幅面积、茎、叶和株(丛)生物量、茎叶比等性状。结果表明: 1)在个体水平上, 放牧样地中植物的生殖枝高度、营养枝高度、丛幅面积、单株(丛)生物量、茎、叶生物量和茎叶比均显著低于围封禁牧样地, 植物在放牧干扰下表现出明显的小型化现象; 2)在群落水平上, 放牧亦显著降低了群落总生物量和茎、叶生物量; 3)过度放牧显著改变了物种的资源分配策略, 使生物量向叶的分配比例增加, 向茎的分配比例减少。资源优先向同化器官分配可能是植物对长期放牧干扰的一种重要适应对策; 4)轻度放牧对物种的资源分配没有显著影响, 单株(丛)生物量和群落茎、叶及总生物量均表现出增加趋势, 这与过度放牧的影响正好相反。过度放牧引起的植物个体小型化改变了生态系统中物种的资源分配策略, 进而对生态系统功能产生重要的影响。