结缕草克隆生长对生境资源梯度水平和次序的响应

以克隆植物结缕草(Zoysia japonica)为研究对象,探究了其克隆整合的生长收益对生境资源梯度水平和次序的响应。试验设置了高养分水平、低养分水平和高低水平贯通3个梯度,且在每个梯度内设置养分浓度呈增长和降低次序的两类生境。结果表明,结缕草总生物量在高养分水平梯度生境低养分水平梯度生境高低水平贯通梯度生境,且在同一梯度降低次序生境的总生物量均高于增长次序生境,表明提高生境中的养分水平能显著增加结缕草克隆整合的生长收益,当小生境养分供应与分株生长的需求相匹配时,结缕草克隆整合的生长收益更大。根冠比在低养分水平梯度生境高低水平贯通梯度生境(相当于中等养分水平)高养分水平梯度生境,表明结缕草克隆分株具有较强的独立性,分株倾向于在自身所处小生境内发生可塑性反应,而受相邻分株的影响不大。在不同养分水平梯度和次序生境中,结缕草植株A分株的生长明显优于B分株的。对匍匐茎的生物量投资比例在高低养分水平贯通梯度生境(相当于中等养分水平)中最大。结缕草克隆生长对于生境资源梯度水平和次序的响应反映了其形态可塑性的生态适应意义。     

连接与切断处理对土壤氮素资源异质环境中结缕草主匍匐茎的影响效应

通过实验检验了克隆植物结缕草在异质生境条件下的生理整合作用。结缕草被栽植于4种类型的“生境”内(它们的总体土壤氮素资源水平呈现梯度变化),并同时对匍匐茎的节间实施连接与切断2种处理。实验结果表明,呈连接状态的结缕草克隆的平均复合节数量、平均匍匐茎长度和生物量在各个生境类型间并未表现出明显的差异。但主匍匐茎实施切断处理后的结缕草克隆的上述各项指标均显著减小。生长于贫瘠土壤斑块上的复合节平均根系生物量和根/茎比均高于肥沃土壤斑块。这一特征与其它典型的克隆植物明显不同。结缕草克隆在保持连接的情况下,土壤氮素对节间长度和比节间长度的伸长生长以及分蘖的形成具有促进作用。实验过程中的节间切断处理抑制了节间的进一步伸长但提高了比节间长度。保持结缕草克隆整合并尽量避免严重干扰显得十分重要,特别是在结缕草早期生长阶段。     

养分异质条件下连接和断开结缕草克隆分株抗氧化酶及丙二醛的生理整合

以克隆植物结缕草(Zoysia japonica)为研究对象,对连接和断开的分株进行了不同养分处理,研究了养分异质条件下结缕草克隆分株抗氧化酶活性及丙二醛含量的变化。结果表明,在养分异质条件下,处于中高养分水平的母株可以显著提高与其相连的子株超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,降低丙二醛(MDA)含量(P0.05);处于中高养分水平的子株对与其相连的母株抗氧化酶活性及丙二醛含量没有显著影响(P0.05)。在养分异质条件下,结缕草母株对子株存在生理整合,子株可以从母株获益,但母株不能从子株获益,子株是生理整合单向获益者。     

短穗兔耳草克隆生长对高寒草甸土壤营养库衰退的响应

在退化高寒草甸土壤营养库变化背景下,对短穗兔耳草无性生长特性(基株和分株高度、根长和叶片数目,基株匍匐茎长度、粗度和茎生叶数目等)进行调查分析,结果表明:短穗兔耳草克隆生长特性随草地土壤养分资源丰富程度而变化,其觅食行为受环境异质性资源量影响明显。在不同土壤养分库含量样地,短穗兔耳草匍匐茎出现概率和匍匐茎粗度,以及基株匍匐茎上分株的高度、根长和叶片数依其基株匍匐茎数均不同;具不同匍匐茎数短穗兔耳草的基株高度、根长和叶片数变化亦不同。具2条或不具有匍匐茎的短穗兔耳草基株的高度,在土壤养分资源较为丰富的样地要明显小于养分比较缺乏的样地,土壤速效钾和速效氮与基株高度之间有一定的线性相关性。没有匍匐茎基株和分株根的根长度在土壤养分丰富的样地显著小于养分少的样地,而基株和分株叶片数在不同样地的变化无规律。两条中第一条和具一条匍匐茎上茎生叶片数在土壤丰富的样地大于土壤养分少的样地,但样地间匍匐茎粗度没有差异。相同土壤养分条件下,短穗兔耳草基株、分株以及匍匐茎等无性系生长特性无明显差异。短穗兔耳草克隆生长特征严格按其生境养分资源变化而变化,是一种环境异质性变化的适应性植物。     

土壤氮素有效性与克隆整合性对结缕草分枝行为的影响效应

在一个生长季内,对生长于4种生境类型(其中土壤氮素含量呈4种水平)中的克隆植物结缕草的主匍匐茎采取了2种对照处理:保持连接状态和实施节间切断,并检验对其分枝行为产生的生态影响。随着生境内土壤氮素水平的降低,保持连接状态的结缕草植株的分枝强度(按照分枝数量、长度和生物量计测)趋于降低,而实施切断处理的结缕草植株的分枝强度趋于增加。复合节在产生分枝时的根系生物量通常高于未产生分枝时的根系生物量。着生于贫瘠土壤中的根系生物量与着生于肥沃土壤中的根系生物量相比趋于增加。从肥沃土壤斑块中生长出的分枝比从贫瘠土壤斑块中生长出的分枝在数量上占优势。以多个形态学指标衡量,结缕草克隆的A分枝比B分枝具有明显的生长优势。方差分析结果揭示出结缕草克隆的分枝行为对于生境土壤氮素水平以及连接和切断两种处理的响应方式不同。分枝对于结缕草克隆总生物量具有较高的贡献率,而其中A分枝占有较大比例。     

中国结缕草属植物的生长速度研究

以盆栽法对中国结缕草属4个种的64份野生种源的匍匐茎生长速度进行了研究.结果表明,结缕草属植物不同种源利用匍匐茎进行营养繁殖时,变异很大,匍匐茎总长度和地上部生物量的变异系数分别为78.97%和33.00%;不同种间的匍匐茎总长度存在显著的差异,而地上部生物量无显著差异;结缕草Zoysia japonica的种内变异最大,细叶结缕草Z.tenuifolia的种内变异最小.     

辽东半岛结缕草无性系种群构件生物量相关模型及形成规律

按生物构件的理论,分析了辽东半岛结缕草无性系种群叶片、叶鞘、分株、匍匐茎各构件生物量以及总生物量间的相关模型和构件生物量的分配、形成规律,探讨了其不同生物量基于种群大小(密度)的形成规律。结果表明,辽东半岛结缕草无性系种群的总生物量及各构件生物量均随着种群密度的增大而以线性函数增加,各构件生物量与总生物量以及各构件生物量间亦均以线性函数增加,生物量增加比率均表现为:分株>匍匐茎,叶鞘>叶片,总生物量增量的27.2%分配给叶片,29.2%分配给叶鞘,43.6%分配给匍匐茎,叶片,叶鞘和匍匐茎构件生物量的积累是按1∶1.1∶1.6比例形成。     

生境土壤氮素资源异质性格局对于克隆植物结缕草生长的影响

通过试验分析了生境土壤氮素异质性对于克隆植物结缕草生长的影响。结果表明,生境中土壤氮素资源的总体水平、分布格局以及二者间的相互作用均显著影响结缕草克隆的干物质生产量。试验证明,当土壤氮素资源的总体水平较低时,氮素资源的异质性分布对结缕草的生长有利;而当土壤氮素资源的总体水平较高时,结缕草在同质生境中的干物质生产量较高。在异质生境中,肥沃土壤带距离初始的结缕草分株的位置,也对结缕草的生产量产生影响。当结缕草克隆能够较早地从试验生境的肥沃土壤带中获取丰富的氮素资源时,其干物质生产量倾向于增加。     

基质和遮阴对结缕草冷季生长幼苗构件及生物量分配的影响

通过设置5种基质和5个遮阴梯度,对结缕草（Zoysia japonica）扦插苗进行交叉处理,经3个月的冷季生长后,测定幼苗的存活率、生长特性、构件性状及生物量等指标,分析基质和遮阴对冷季生长结缕草幼苗构件性状及生物量分配的影响。结果表明：基质对结缕草存活率、干重、鲜重及生物量分配均有极显著影响,利于结缕草冷季存活与生长的基质顺序为成熟紫色土 > 建渣土 > 粗砂土 > 石谷子土 > 腐殖土;遮阴度对结缕草存活率有极显著影响,30%左右遮阴利于结缕草在冷季存活与生长;基质和遮阴度互作对结缕草幼苗构件性状及生物量分配有显著影响,基质是影响主要因子,遮阴度次之;基质和遮阴协同作用对结缕草构件生物量分配影响为叶 > 根 > 茎,结缕草可依据基质和遮阴采取相应的形态塑性和生长策略,以提高适应性和抗寒性。     

短穗兔耳草生物量分配格局对高寒草甸营养库衰退的响应

在青海省三江源腹地,选择由于草地利用方式不同而形成的3个具有不同养分资源与植物群落特征的高寒草地,进行了短穗兔耳草（Lagotis brachystachya）生物量在各无性系的分配特性研究,以了解其对土壤营养库衰退的响应方式。结果表明,土壤养分状况对短穗兔耳草生物量在不同无性系构件间的投资也有影响,在土壤养分资源较丰富样地,短穗兔耳草对基株根茎生物量的投资最大,而对基株和分株叶片生物量投资最小;相反的趋势出现在土壤养分贫瘠的样地;但在土样养分中等的条件下,短穗兔耳草对匍匐茎的生物量投资最大,而在养分资源较贫瘠或丰富的样地又趋于减小。短穗兔耳草生物量分配格局随生境养分资源变化而改变,这是克隆植物有效适应生境变化的重要生态对策之一。     

辽东半岛不同生境天然结缕草种群冬眠构件的结构

按生物的构件理论,将冬眠苗和冬眠芽视为结缕草种群的冬眠构件,并将全体冬眠苗和冬眠芽看作潜在种群,将全体分蘖株看作现实种群,分析了4个不同生境中冬眠苗和冬眠芽的结构以及潜在种群与现实种群的数量特征。结果表明,同一生境中结缕草种群的冬眠苗和冬眠芽具有相似的结构;不同生境中,结缕草种群的冬眠构件数量、分蘖株数量差异极显著,但根状茎冬眠构件占分蘖株数量的比率没有显著差异,从而揭示了不同生境结缕草种群保持大小相对稳定及其与生境长期适应的种群动态。     

结缕草属植物的抗旱性初步评价

以目前生产上广泛应用的‘兰引3号’结缕草、‘青岛结缕草’和马尼拉为对照,对48份结缕草种源的表征永久萎蔫系数(APWI)进行了测定并分析,结果如下:1)各种源的APWI的变异范围为8.7 8%~1 3.4 1%,变异系数为9.10%。在48份供试种源中,APWI显著低于‘兰引3号’结缕草的有6份种源;APWI显著低于马尼拉的有2份种源;APWI显著低于‘青岛结缕草’的有15份种源;APWI同时显著低于3份对照的有2份种源。结缕草属植物的APWI存在极显著的差异。2)结缕草属植物不同种的APWI不同,其排序为:中华结缕草>大穗结缕草>结缕草>沟叶结缕草=细叶结缕草,其中变异系数最大为结缕草。3)APWI在结缕草、中华结缕草种内存在着极显著的差异,且结缕草种内抗旱性差异明显高于中华结缕草种内差异。4)结缕草属植物的APWI与经度和纬度均未发现显著相关;结缕草、中华结缕草种内的APWI与经纬度也未发现显著的线性相关。     

不同土壤基质上结缕草净光合速率及生长的研究

在沈阳师范大学实验园内将结缕草Zoysia japonica茎段分别栽植在腐殖质(A1)、建筑残土(A2)、表土被移除土壤(A3)、沙(A4)4种土壤基质上,研究土壤基质对结缕草净光合速率及生长的影响。结果表明,结缕草的净光合速率和大部分的生长指标均为A1A4A2A3。腐殖质基质有效促进了结缕草的生长,各生长指标与其他处理间差异显著。其他3个处理之间差异不显著(P0.05)。结缕草在基质A4上的生长指标优于基质A2和A3,说明结缕草耐贫瘠,而土壤结构的破坏不利于其生长。     

不同修剪频次和丝茅入侵量对细叶结缕草 竞争力和草坪质量的影响

针对亚热带地区暖季型草坪夏季易受丝茅入侵影响的问题,通过设置4个修剪频次(0~3次·月^-1),对取代试验设计形成的5个丝茅侵入量(10%、20%、30%、40%、50%)的细叶结缕草草坪,进行留茬高度7 cm,连续3个月修剪处理后,测定丝茅和结缕草地下和地上相对产量、相对产量和、攻击力、竞争平衡指数等竞争参数,分析丝茅和结缕草的株高、分蘖数、叶数、生物量和根茎比等生长参数,以密度、质地、叶色、均一性、草层高度和生物量等指标对草坪质量进行综合评定,研究修剪频次对不同丝茅侵入量下结缕草竞争力、单株生长及草坪质量的影响。结果表明:1)修剪频次对丝茅和结缕草的地上和地下竞争参数产生显著影响(P<0.05),修剪增加了两种植物地上部分的拮抗作用,2~3次·月^-1修剪则降低了地下部分的拮抗作用。2)结缕草地上部分受修剪频次和丝茅比例的影响大于地下部分,1次·月^-1修剪可提高结缕草地上竞争力,2次·月^-1修剪可提高其地下竞争力,修剪频次和侵入量协同作用增加了丝茅对结缕草的根系攻击力。3)修剪频次和侵入量对丝茅和结缕草的后续生长产生显著影响(P<0.05),1~2次·月^-1修剪增加了两种植物的分蘖数和叶片数,2次·月^-1修剪下结缕草的分蘖数和叶片数增加约40%,丝茅比例≥10%下结缕草生物量降低,≥20%下结缕草分蘖减少,≥30%下结缕草株高增加而叶数减少,修剪频次是影响结缕草株高、分蘖数、叶片数和根茎比的主要因子,丝茅侵入量主要影响结缕草的单株生物量。4)修剪频次主要影响草坪的密度、高度和生物量,丝茅比例主要影响草坪的质地、叶色和均一性(P<0.05),≤10%丝茅比例和2次·月^-1修剪下草坪综合质量高于其他处理,草坪质量主要受修剪频次影响,丝茅比例影响次之。5)1~2次·月^-1修剪可显著提高受丝茅入侵的细叶结缕草的地上或地下竞争力,促进结缕草分蘖形成,降低草坪高度,提升草坪密度和质地,但修剪无法改变结缕草相对丝茅地上、地下竞争力弱的特点,故控制丝茅侵入量≤10%和2次·月^-1修剪是夏季结缕草草坪养护的基本要求。     

中国结缕草属植物抗盐性评价

根据形态分类和地理分布选择36份代表性结缕草属种质,在0%、0.2%、0.5%、1%、2%和4%NaCl浓度下砂培的抗盐实验结果表明,结缕草属种质在0.5%NaCl浓度以下除少数日本结缕草种质外基本不受盐害,大部分能抗1.0%NaCl浓度胁迫,在2.0%NaCl浓度以上则大部分种质受害,表明结缕草属种质具有较强的抗盐性;除少数外,其他种质的抗盐性都不如狗牙根品种"爬地青";这种抗盐性有较大的变异,这种变异首先来自于种间差异,其次来自于该种质地带性分布的土壤状况,如生长于海边或者滨海地区盐碱地的种类则抗盐性好。结缕草属种质的这种抗盐性与叶片长度、宽度以及叶面被毛情况呈高度负相关,但这种相关不体现在日本结缕草和中华结缕草种内。根据耐盐系数值,可将供试36份种分成高抗、中抗、抗和敏感4种类型。