缙云山不同生境蝴蝶花(Iris japonica Thumb.)分株种群格局及对草本多样性的影响

运用空间格局、生态位及多样性分析,探讨了重庆缙云山自然保护区林缘旷地(OAFE)、竹林(BF)及常绿阔叶林(EBF)3类生境蝴蝶花(Iris japonica Thumb.)自然种群分株格局特征及对草本多样性的影响机制.结果表明:方差均值比(V/m)和Moristia指数(Iδ)的格局判别分析表明,3类生境中蝴蝶花分株种群从0.5 m×0.5 m至2 m×2 m尺度均为聚集分布;从林缘旷地-竹林-常绿阔叶林,种群分株密度逐渐降低,总体格局规模与格局强度(PI)在各尺度均呈下降趋势.林缘旷地与竹林生境中,蝴蝶花的分布,降低了原优势种的优势度,并显著降低草本层物种多样性(p<0.05),但在常绿阔叶林生境中对原优势种的优势度及草本物种多样性的影响很小.不同生境中蝴蝶花种群格局对草本多样性的影响机制各不相同:林缘旷地生境,通过强的更新生态位(地上空间与根生态位)与营养生态位(获取水分与养分资源)竞争,降低草本物种丰富度尤其是偶见种丰富度;竹林生境,通过更新生态位(根生态位)与营养生态位(获取光与养分资源)竞争,降低了草本偶见种丰富度;常绿阔叶林生境,物种间生态位重叠较低,表现一定的资源竞争,但对草本多样性影响很小.林冠决定蝴蝶花分株种群格局强度、克隆生长的强弱及林下土壤状况,从而影响蝴蝶花与草本层其它物种之间生态位竞争的强弱是决定蝴蝶花种群对草本层物种多样性影响机制的重要因素.     

土壤养分对蝴蝶花的花形态可塑性的影响

为了研究土壤养分对蝴蝶花的花形态可塑性的影响,在田间实验中对蝴蝶花进行了高、中、低养分（N、P、K）水平处理。实验表明,随着土壤养分水平的增加,外轮花瓣长和宽、内轮花瓣长和宽、雌蕊长、雄蕊长、花冠直径均逐渐增加。花各组成部分的形态大小间相关性显著（P=0．05）。结合花部形态特征对环境异质性的生态适应意义,对实验结果进行了讨论。     

模拟源株密度对蝴蝶花生长和克隆繁殖的影响

通过不同蝴蝶花(Iris japonica)起始源株密度的控制实验, 探讨源株对克隆植物蝴蝶花克隆繁殖、生长和生物量分配的影响。结果表明: 1)克隆数量特征: 1个起始源株处理(O)蝴蝶花新分株数显著高于2个起始源株(T)及4个起始源株处理(F), 而新分株死亡率显著低于后二者; 随着起始源株数增加(竞争增强), 一级与二级子株数显著降低。随着源株竞争增强, 克隆细根茎与根的长度、表面积、体积与根(茎)长密度逐渐降低。2)叶片特征: 随着源株竞争增强, 母株重度枯萎与总枯萎叶片数显著增加, 子株中度枯萎、重度枯萎与总枯萎叶片数显著增加; 源株竞争增强, 源株叶面积、源株与子株叶片数显著降低, 而源株叶面积比(leaf area ratio, LAR)显著增加。3)生物量及分配: 随着源株竞争增强, 细根茎、粗根茎、克隆繁殖、地上部分、地下部分及总生物量显著降低, 细根茎与地下部分分配降低, 母株粗根茎分配与地上部分分配显著增加。总的看来, 随着蝴蝶花源株竞争增强, 植株叶片生长状况受到更大的影响, 植株生长受限, 克隆繁殖减弱, 而其通过增加LAR, 提高叶片效率与增加母株粗根茎分配, 降低生长强度与消耗, 储备资源, 以待来年的生长与繁殖。     

蝴蝶花无性系在不同光强度下表现结构的研究

本文以四川缙云山的克隆草本蝴蝶花为对象,对其在竹林和针阔叶混交林林窗地带不同的光变化生境中的表现结构进行了研究。经对蝴蝶花无性系小株的高度、基径、叶片数以及地上和地下生物量的统计分析,结果表明：从林窗→林缘→林下,随着光照强度的减弱,蝴蝶花的高度、基径和地上生物量相应减小,在林下达到最小,而地下生物量在林下却最大,叶片数目没有明显变化。文章分析和讨论了蝴蝶花所表现出的结构变化,并分别对株高和地上生物量与基径的关系拟合了回归方程。     

蝴蝶花

蝴蝶花(Iris japonica Thunb.)是鸢尾科(Iridaceae)鸢尾属植物,又名扁竹、扁竹根、日本鸢尾。多年生草本。叶基生,暗绿色,有光泽,剑形,无明显中脉。花茎直立,顶生稀疏总状聚伞花序,苞片叶状,3~5枚,宽披针形或卵圆形,顶端钝,其中包含有2~4朵花,花淡蓝色或蓝紫色,形似翩翩起舞的蝴蝶,观赏价值高。分布于日本和中国;在中国分布于江苏、安徽、浙江、福建、湖北、湖南、广东、广西、陕西、甘肃、四川、贵州、云南。生于山坡较阴蔽而湿润的草地、疏林下或林缘草地,云贵高原一带常生于海拔3000~3300 m处。蝴蝶花为中国民间草药,用于清热解毒、消瘀逐水,治疗小儿发烧、肺病咳血、喉痛、外伤瘀血等。     

亚热带常绿阔叶林不同土壤和林冠环境下蝴蝶花的克隆可塑性

对黄壤和喀斯特土壤两种土壤类型的森林内部和林窗中蝴蝶花的生长指标进行调查,研究异质生境下蝴蝶花的克隆可塑性.结果表明:蝴蝶花在黄壤生境中的分株高度、分株基径和根茎直径均高于喀斯特土壤生境,而分株密度低于喀斯特土壤生境.光照显著影响分株密度,在同一光照条件下土壤质地对分株密度没有显著影响.喀斯特森林内部蝴蝶花的花蕾数及开花数为0,这可能解释为光照和土壤质地双重压力下蝴蝶花对资源摄取和能量分配的权衡与生长维持.在一定程度上,蝴蝶花在黄壤生境中通过增强单个分株的竞争力、减少个体数量来适应环境,趋向K对策,在喀斯特生境中则通过增加个体数量、维持分株竞争力来适应环境,趋向r对策.     

克隆植物蝴蝶花在光梯度环境上的形态适应性研究

对四川缙云山毛竹林和针阔叶混交林具有林窗、林缘和林下3种光照差异明显生境下的克隆草本植物蝴蝶花的形态可塑性进行了研究．统计了分株、根茎和叶生长方向等特征．经方差分析和t检验后表明．蝴蝶花在光梯度环境下,其形态特征表现出适应性变化．从林窗→林绿→林下,随着光强度的减弱,分株的高度、密度相应减小．在林下达到最小;而根茎的长度、节间长则相反,在遮荫大的林下最大．研究发现,叶片数目和根茎直径在不同的样地和生境中无明显变化,但叶片的生长方向和光照方向关系极大,表现出极强的向光性．此外,文章还对蝴蝶花表现出的可塑性进行了分析和讨论．     

Iris japonica×Iris confusa种间杂种的细胞遗传学研究

对Irisjaponica、I confusa和它们的人工种间杂种花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为、形态学和繁育特征进行了分析 ,结果表明 :(1)I japonica和I confusa的形态差异较小 ,杂种F1形态介于亲本之间 ;(2 )人工杂交比较容易 ,杂种种子能正常发育 ;杂种F1体细胞染色体数为 2n =30 ,减数分裂中期I染色体配对频率很高 ,为 13 9个二价体 ,构型为0 95Ⅰ + 5 95Ⅱ (棒形 ) + 7 95Ⅱ (环形 ) + 0 0 5Ⅲ + 0 2 7Ⅳ ,表明它们有相似的染色体组 ,亲缘关系很近 ;(3)杂种中有少量的三价体和四价体存在 ,可能是亲本染色体间发生了结构重排或是部分同源染色体配对 ;(4)杂种中大多数细胞存在 2个单价体 ,有的高达 8个单价体 ;花粉育性为 5 0 5 1% ,不能正常结实 ,表明I japonica和I confusa间存在生殖隔离 ,是独立的生物学物种 ;(5 )杂种F1减数分裂前期可观察到细胞融合 ,这可能是造成I japonica和I confusa不同居群出现多倍体和非整倍体的重要原因。