不同光照处理下青藏高原克隆植物黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea)种子大小对其幼苗生长的影响

以高寒草甸克隆植物黄帚橐吾为实验材料,通过遮荫网模拟植被遮荫,研究种子大小与萌发及幼苗生长能力的关系和幼苗对光照条件的反应。结果表明:(1)在自然光照下,黄帚橐吾种子大小对种子萌发的影响显著,大种子的萌发率高于小种子。遮荫生境下,大、小种子萌发率有所降低,但遮荫对小种子萌发的影响比大种子显著。小种子的萌发率下降了近1/8,而大种子的萌发率仅下降了1/11。(2)黄帚橐吾种子大小对幼苗生物量积累影响显著,大种子幼苗总生物量(TB)大于小种子幼苗的。但生物量的分配与播种时间相关,播种后60d,在自然光照条件下,大种子幼苗对根生物量的分配大于小种子幼苗,而对叶生物量的分配则正好相反。在遮荫环境中,大、小种子幼苗普遍对根的生物量分配增加,大种子幼苗根冠比(R/S)大于小种子幼苗。(3)黄帚橐吾种子大小对幼苗的生长也有明显影响。在自然光照下,小种子幼苗的相对生长速率(RGR)较大于大种子幼苗,但叶面积比率(LAR)、叶面积干质量比(SLA)、叶干质量(LWR)差别不明显。在遮荫条件下,幼苗的LAR、SLA、LWR显著增加,但大、小种子幼苗间差异不显著,幼苗的RGR减小,小种子幼苗的减小趋势大于大种子幼苗。     

不同光照处理下青藏高原克隆植物黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea)种子大小对其幼苗生长的影响

以高寒草甸克隆植物黄帚橐吾为实验材料,通过遮荫网模拟植被遮荫,研究种子大小与萌发及幼苗生长能力的关系和幼苗对光照条件的反应。结果表明：（1）在自然光照下,黄帚橐吾种子大小对种子萌发的影响显著,大种子的萌发率高于小种子。遮荫生境下,大、小种子萌发率有所降低,但遮荫对小种子萌发的影响比大种子显著。小种子的萌发率下降了近1/8,而大种子的萌发率仅下降了1/11。（2）黄帚橐吾种子大小对幼苗生物量积累影响显著,大种子幼苗总生物量（TB）大于小种子幼苗的。但生物量的分配与播种时间相关,播种后60 d,在自然光照条件下,大种子幼苗对根生物量的分配大于小种子幼苗,而对叶生物量的分配则正好相反。在遮荫环境中,大、小种子幼苗普遍对根的生物量分配增加,大种子幼苗根冠比（R/S）大于小种子幼苗。（3）黄帚橐吾种子大小对幼苗的生长也有明显影响。在自然光照下,小种子幼苗的相对生长速率（RGR）较大于大种子幼苗,但叶面积比率（LAR）、叶面积干质量比（SLA）、叶干质量（LWR）差别不明显。在遮荫条件下,幼苗的LAR、SLA、LWR显著增加,但大、小种子幼苗间差异不显著,幼苗的RGR减小,小种子幼苗的减小趋势大于大种子幼苗。     

不同养分条件下和不同生境类型中根茎草本黄帚橐吾的克隆生长

 对多年生植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在不同氮肥梯度和不同生境类型中的克隆生长行为进行研究。结果表明：1)资源水平与群落性质影响着间隔子(Spacer)长度的变化,氮肥处理使之明显变短;自然群落中的间隔子长度远远长于人工群落,说明黄帚橐吾间隔子具有很强的形态可塑性,能对资源水平和生境优劣作出反应。2)分枝强度(Branching intensity)具有随资源水平的增高而上升的趋势,表明无性系分株(Ramet)的形成和生长受环境资源状况和源株(Genet)生长状况的影响;3)黄帚橐吾的分枝角度为0˚或180˚,资源水平与环境差异对其影响不大,可塑性低;4)环境资源贫乏或植株比较拥挤时,黄帚橐吾个体根系资源分配比例加大,说明黄帚橐吾的资源分配(Resource allocation)模式更多地受环境资源条件和群落性质的影响。     

影响黄帚橐吾种子生产的因素I．生境和花序结构

通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示:1)黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境问表现出沙地>滩地>坡地,在同一生境内则为高密度种群>低密度种群和植被盖度较低>植被盖度较高的趋势(滩地例外);2)种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素(除无性系株大小外)的关系不显著;3)在总花序内不同部位头状花序问表现出的种子生产变化趋势(顶部>基部)不受生境条件、种群密度等因素的影响;4)种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。     

黄帚橐吾花序结构的资源配置与环境的关系

 为了系统地了解黄帚橐吾(Ligularia virgaurea) 自然种群的繁殖对策,在其繁殖分配研究的基础上,通过统计不同部位头状花序的生物量投入,进一步分析了存在于总状花序内资源分配上的结构效应及其对不同生境条件的反应。结果表明：1）总状花序、不同部位头状花序在资源投入上受其栖息生境各种生态因子的影响而在不同生境和平均种群密度间存在着差异,并表现出一定的趋势;2）可代表个体水平的总状花序大小、头状花序大小、头状花序数量和头状花序平均重量等特征,都与种群密度呈现出程度不同的负相关关系,而总状花序内不同部位的头状花序大小则与种群密度变化无关;3）总状花序内的资源分配存在着位置依赖性,这种显著差异表现为顶部头状花序比基部和中部头状花序有较大的资源分配;4）总状花序顶部、中部和基部头状花序的资源分配与总状花序大小表现出极显著或显著的负相关关系。     

高寒草甸不同海拔梯度下多年生黄帚橐吾的克隆生长特征

通过对多年生植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在四个不同海拔梯度下的克隆生长行为进行研究,结果表明：(1)资源水平(土壤养分)、干扰和群落性质影响间隔物(spacer)长度的变化。在第一和第四海拔梯度中(土壤养分较丰富)间隔物长度较短,而在第二和第三海拔梯度中(土壤养分较贫乏)间隔物长度较长,说明其能对资源水平和生境优劣作出反应。(2)分枝强度(branching intensity)随资源水平的增加而上升。(3)在高海拔、寒冷和资源较丰富的生境中,其生物量的投资偏向于地下部分生物量,说明黄帚橐吾的资源分配方式受到环境资源条件和群落性质的影响。     

影响黄帚橐吾种子生产的因素Ⅰ.生境和花序结构

 通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示：1）黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境间表现出沙地＞滩地＞坡地,在同一生境内则为高密度种群＞低密度种群和植被盖度较低＞植被盖度较高的趋势（滩地例外）;2）种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素（除无性系株大小外）的关系不显著;3）在总花序内不同部位头状花序间表现出的种子生产变化趋势（顶部＞基部）不受生境条件、种群密度等因素的影响; 4）种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。     

黄帚橐吾挥发物的化感作用及其主要成分分析

研究了青藏高原东部高寒草场上广布的菊科毒杂草--黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)挥发物的化感作用,并运用气相色谱-质谱方法对其挥发物主要化学成分进行了分析.结果表明,黄帚橐吾挥发物对所有5种受试牧草种子的萌发速度指数和最终萌发率均产生抑制作用,其中对垂穗披碱草和大雀麦的种子萌发抑制较为显著,而对早熟禾和羊茅影响较小.黄帚橐吾挥发物中主要含有2-甲基-庚烷(9.84%)、3-甲基-庚烷(8.25%)、庚烷(7.93%)、4-甲基-1-异丙基-双环[3,1,0]己-2-烯(7.79%)、3-甲基-己烷(6.38%)、2-甲基-己烷(5.54%)、D-苧烯(.70%)等18种化合物,占总挥发物的68.24%,其中单萜类化合物含量占总挥发物的16.58%,因此萜类化合物是其主要的化感活性物质,并通过挥发途径释放后影响到受体植物种子的萌发.黄帚橐吾挥发物的化感作用对增强其生存竞争力和种群增长起着重要作用.     

藏药黄帚橐吾化学成分及抗炎活性研究

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)为藏药“日肖”的基原植物之一,具有清热解毒、干黄水功效。为探究黄帚橐吾抗炎活性成分,该研究采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、ODS反相柱色谱等进行分离纯化,通过各种波谱学方法对化合物进行结构鉴定,并采用脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞模型测定化合物对一氧化氮(NO)的抑制活性。结果表明:(1)从黄帚橐吾石油醚和正丁醇部位共分离得到21个化合物,分别鉴定为spiroeuryolide(1)、cacalol acetate(2)、oplopenone(3)、8-ethyl-palmosalide A(4)、1-hydroxy-3,7-dimethyl-2-(pent-3-enyl)benzofuran(5)、丁香脂素-O-β-D-葡萄糖苷(6)、松脂酚-O-β-D-葡萄吡喃糖苷(7)、isoeucommin A(8)、eucommin A(9)、6,7-二甲氧基香豆素(10)、阿魏酸(11)、咖啡酸乙酯(12)、咖啡酸甲酯(13)、阿魏酸甲酯(14)、阿魏酸乙酯(15)、咖啡酸(16)、2-[(2''E)-3'',7''-dimethyl-2'',6''-octadienyl]-4-methoxy-6-methylphenol(17)、2,8-dimethyl-6-methoxy-2-(4''-methylpent-3''-enyl)-chromene(18)、β-谷甾醇(19)、dodecyl(Z)-9-hexadecenoate(20)、hexacosanal(21)。其中,化合物1-4、6、11-16、18、20、21为首次从黄帚橐吾中分离得到。(2)体外抗炎实验表明,化合物1-3、6、11-16、17、19在检测浓度下(1.56 ～ 50.00 μmol·L^-1)均能显著抑制NO释放量(P<0.05或P<0.01),化合物5在浓度为50.00 μmol·L^-1时对NO的释放量无抑制作用,但在12.50、25.00 μmol·L^-1的浓度下,对NO的释放量有抑制作用(P<0.05)。该研究结果丰富了黄帚橐吾的化学成分和生物活性研究,为黄帚橐吾抗炎活性的开发和利用提供了理论基础。     

土著入侵种黄帚橐吾的替代防控展望

黄帚橐吾是青藏高原高寒草场中分布最广、危害极大的优势毒草,严重影响了该地区群落结构和草地畜牧业的发展。在介绍土著入侵种和替代防控概念及相关研究进展的基础上,针对黄帚橐吾目前缺乏高效经济生态防控措施的现状,结合国内外对入侵植物进行替代防控的经验与原则,提出了对黄帚橐吾进行替代防控的生态防控设想和黄帚橐吾替代植物选用的基本原则,初步划定了防控黄帚橐吾的替代植物范围。通过引种或者驯化乡土草种,在青藏高原培育禾本科、豆科植物或者建植禾豆混播人工草地,使其具备替代防控黄帚橐吾的潜力。     

5种毛茛科植物个体大小依赖的繁殖分配和性分配

 植物繁殖分配和性分配是生活史理论的核心问题,一直受到生态学家、进化生物学家们的关注。通过对青藏高原东部高寒草甸(3 500 m)及亚高山草甸(2 900 m)毛茛科5种虫媒两性花植物花期的繁殖分配和性分配的研究发现：1）个体越大,繁殖投入越高,繁殖分配越低,与以往研究结果一致;2）性分配是个体大小依赖的,大个体更偏向雌性器官的资源投入,花粉胚珠比与个体大小的关系较复杂,因种而异;3）花期雌雄功能之间存在资源分配上的权衡（Trade-off）,并且种群之间有差异,表明其受环境条件影响。     

不同群落中川鄂连蕊茶的生殖分配与个体大小之间关系的探讨

研究了缙云山川鄂连蕊茶 (Camelliarosthorniana) 在 3个群落类型中的生殖分配、生殖分配与个体大小之间的关系和座果率。结果表明 :1) 在地径 1.0~ 3.5cm范围内, 种群间生殖分配差异显著, 即毛竹林 >针阔混交林 >常绿阔叶林 ;在地径 1.0~ 5.0cm范围内, 针阔混交林和常绿阔叶林之间差异不显著 ;在地径 1.0~ 6.0cm范围内, 毛竹林显著高于针阔混交林和常绿阔叶林, 而针阔混交林和常绿阔叶林之间差异不显著 ;因此种群间生殖分配比较时, 应考虑种群间的大小分布。运用生殖分配的有关学说对川鄂连蕊茶生殖分配格局进行了解释, 生境稳定性学说和生活史理论假说相结合可以解释川鄂连蕊茶生殖分配格局。 2 ) 川鄂连蕊茶个体生殖分配与个体大小之间存在抛物线关系。 3) 种群密度对川鄂连蕊茶座果率没有影响。     

缙云山马尾松种群生物量生殖配置研究

 对缙云山亚热带常绿阔叶林不同演替阶段马尾松(Pinus massoniana)种群生殖器官的生物量配置进行了系统研究。结果显示从蕾期、花期到果熟期,马尾松种群生殖器官的生物量配置逐渐增加,但不同演替阶段的生殖配置格局各异。马尾松纯林各生殖阶段的生殖配置分别为1.31％,7.61％,23.25％;针阔混交林各生殖阶段的生殖配置分别为0.6％,3.29％,15.14％;林缘旷地各生殖阶段的生殖配置分别为0.76％,3.78％,18.44％。一年中缙云山马尾松种群的生殖配置动态变化呈现低一渐高一高一低的规律性。缙云山马尾松种群的生殖年龄大致可分为4个时期,即幼龄生殖期、过渡生殖期、稳定生殖期和衰退生殖期。种群密度和群落透光度与其生殖配置显著相关。     

施肥对高寒草甸植物群落组分种繁殖分配的影响

该文以青藏高原东部高寒草甸植物群落的24种主要组分种为材料,研究了施肥对多年生草本植物繁殖分配的影响。结果表明:1)对多数群落组分种来说,施肥显著影响生物量和生物量分配;2)随着肥力的增加,大多数物种的植株个体明显增大、繁殖输出减小或不变,进而导致它们的繁殖分配明显减小;3)施肥影响的个体大小和生物量分配变化程度与方向因物种而异,对一些物种的影响不明显,对个别物种的影响方向不同于对多数物种的影响;4)施肥后群落水平的繁殖分配明显减小。     

中温型和暖温型草原共有植物种群繁殖分配的比较研究

 1999～2000年在内蒙古草原区的中温型草原和暖温型草原两个研究站点, 分别对大针茅(Stipa grandis)、羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、达乌里胡枝子(Lespedeza dahurica)和阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus) 5个共有种地上生物量、营养元素（全C、全N、全P）和能量（热值）的繁殖分配进行了初步研究。结果表明：两站点共有种各自的地上生物量、全C 和能量之间的繁殖分配较为接近,但全P、全N     

内蒙古草原3种针茅属植物不同组织水平的生物量生殖分配

植物资源的生殖分配是链接进化生态学和功能生态学的纽带。该文从4个组织水平上研究了针茅属(Stipa) 3种植物克氏针茅(S. krylovii)、大针茅(S. grandis)和贝加尔针茅(S. baicalensis)的生物量生殖分配以及株丛和种群水平上可育散布体的数量和生物量。结果表明: 1) 3种针茅属植物在不同组织水平上的生物量生殖分配呈现明显分异。在株丛水平上, 克氏针茅和大针茅的株丛生物量分配到生殖枝的比例分别为44.3%和47.9%, 均显著高于贝加尔针茅的35.7%。在生殖枝水平, 克氏针茅的生殖枝生物量分配到穗器官的比例为30.3%, 显著低于大针茅的42.9%和贝加尔针茅的48.4%。在穗器官水平, 大针茅穗生物量分配到散布体的比例(63.9%)最高, 克氏针茅(49.9%)次之, 贝加尔针茅(39.1%)最低。在散布体水平, 贝加尔针茅的可育散布体生物量占散布体总生物量的比例为92.3%, 显著高于克氏针茅的67.2%和大针茅的71.3%。2) 尽管3种针茅属植物在不同组织水平上的生物量生殖分配存在显著差异, 但从最终可育散布体占株丛生物量的比例看, 克氏针茅为6.1%, 贝加尔针茅为6.3%, 大针茅为9.5%; 三者在生物量生殖分配上表现出明显的趋同效应。3) 3种针茅属植物生物量生殖分配的限制性环节存在显著差异。生殖枝向穗的生物量分配是克氏针茅和大针茅生殖分配的限制性环节, 株丛向生殖枝的生物量分配或穗器官向散布体的分配是贝加尔针茅生物量生殖分配的限制性环节。从可育散布体的数量和个体生物量看, 克氏针茅采取了倾向于拓展空间的增加散布体数量的策略, 而大针茅和贝加尔针茅逐步进化出了趋向于提高个体竞争能力的增加散布体个体生物量的策略。