家系、种子产生部位和土层深度对黄帚橐吾种子萌发出苗的影响

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)是青藏高原高寒草甸一种典型的毒杂草。本研究主要分析了无光照条件下温度对黄帚橐吾种子萌发的影响,家系、种子产生部位和土层深度对黄帚橐吾种子出苗的影响。结果表明:温度对黄帚橐吾种子萌发率有显著的影响,随着温度升高萌发率下降,变温18/28℃下黄帚橐吾种子萌发率为87.33%,5/15℃下黄帚橐吾种子萌发率最高,达95.33%。土层深度对黄帚橐吾种子出苗率有显著的影响,土层越深,出苗率越低。土层深度为0 cm时,出苗率最高,达61.66%;土层深度为3 cm时,出苗率锐减;土层深度5 cm时,出苗率为0。家系和种子产生部位对黄帚橐吾种子大小、出苗率均有显著的影响。     

不同温度和水分胁迫对高寒草地毒杂草黄帚橐吾种子发芽的影响

黄帚橐吾是高寒草甸分布广泛的毒杂草,研究黄帚橐吾种子发芽和幼苗生长的适宜条件对探索黄帚橐吾在青藏高原的扩散机制具有重要意义。本研究通过设置不同的温度和水分梯度,比较黄帚橐吾种子在不同条件下的发芽情况与幼苗的生长状况,以探讨黄帚橐吾种子和幼苗对温度和水分胁迫的耐受能力。主要研究结果如下:黄帚橐吾种子在30℃条件下发芽率和发芽指数最高,在15℃、20℃和25℃时仍维持相对较高的发芽率和发芽指数;胚根长在20℃时具有最高值,胚芽长则在25℃时具有最高值。随着渗透势的降低,黄帚橐吾的发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长均逐渐降低,其中在-0.3MPa条件下,黄帚橐吾的发芽率和胚根长与对照(0MPa)相比差异不显著,在-1.2MPa条件下,黄帚橐吾的发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长相比-0.9MPa而言均有少量的回升。综上所述,黄帚橐吾的种子发芽和幼苗生长可以耐受较大的温度变化范围(15℃～30℃)以及一定程度的干旱胁迫,这为其种群的维持和更新提供了保证,也部分解释了黄帚橐吾在青藏高原得到快速扩散的原因。     

黄帚橐吾叶片气孔特征及对高寒环境的响应

为探讨黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）对高寒环境的适应机制,对青藏高原的优势物种黄帚橐吾的叶表皮气孔特征进行观察,分析其对气候生态因子的响应。结果表明：黄帚橐吾叶片上、下表皮均分布有气孔,气孔分布无规律,随机散生排列,气孔器为无规则型,气孔密度与气孔指数相对较高。地理分异变量对黄帚橐吾叶表皮气孔长度的效应极其显著（P<0.01）。8个温度因子对黄帚橐吾叶片上、下表皮气孔长度效应极其显著（P<0.01）,ABT（年生物温度）、MTWM（最热月温）、MTGS（生长季温度）与WI（温暖指数）对上表皮气孔指数效应显著（0.01 < P < 0.05）;水分因子会影响黄帚橐吾叶片上表皮的气孔密度与气孔指数,而对下表皮气孔密度、气孔指数以及上、下表皮气孔长度无影响。黄帚橐吾叶表皮气孔特征在形态、数量及与环境关系的这些特点,反映了其对高寒极端环境的适应。     

不同恢复措施对黄帚橐吾及毒害草型退化草地群落的影响

黄帚橐吾是高寒草甸分布广泛的毒害草,由于自身生物特性和不合理放牧,造成优良草地退化,形成以黄帚橐吾为优势种的毒害草型退化草地.以青藏高原退化高寒草甸为研究对象,以天然放牧样地作为对照,开展了禁牧、施肥、防除3种处理下的草地恢复试验,以探索不同恢复措施对毒害草型退化草地中黄帚橐吾种群及群落特征的影响.结果表明:禁牧和施肥...     

不同放牧方式下防除黄帚橐吾对高寒草地植物群落的影响

合理的放牧方式是青藏高原高寒草地可持续利用的前提。本研究通过监测牧、自由放牧+药物防除(牧+防,G+C)、牧草生长季禁牧(禁,E)和牧草生长季禁牧+药物防除(禁+防,E+C)4种草地管理措施对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地的群落特征和产草量的影响发现：牧+防和禁+防显著降低黄帚橐吾地上生物量和密度(P<0.05);植物群落地上生物量和高度在禁和禁+防处理下显著高于其他处理(P<0.05),且在牧+防和禁+防处理下,植物群落的优势种由黄帚橐吾+垂穗披碱草变为高原早熟禾,而牧和禁处理下,植物优势种在3年内均为黄帚橐吾;只有放牧处理下物种多样性在年份间变化显著(P <0.05);牧+防和禁+防处理下,禾本科地上生物量占比显著增加(P <0.05),而黄帚橐吾地上生物量占比显著减少(P <0.05)。综上所述,牧+防和禁+防均可显著抑制黄帚橐吾生长,而禁+防显著提高禾本科牧草的产量。因此,禁+防是橐吾型退化草地恢复改善的适宜管理措施。     

应用“清橐1号”防除黄帚橐吾对草地群落及生产力的影响

近年来,青藏高原高寒草甸上黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)大量蔓延,对草地质量的危害日益严重。为此,于2016年7月选用"清橐1号"进行了化学防除黄帚橐吾的试验研究,并对试验区植被群落结构及草地生产力进行了测定,结果表明:"清橐1号"对黄帚橐吾具有较好的防效,达95%以上,施药后第2年黄帚橐吾在草地群落中失去优势地位,家畜喜食的线叶嵩草、矮嵩草等莎草科牧草成为优势种,防除区群落的多样性、均匀度指数和优势度指数均高于对照区。防除区的禾本科、莎草科、豆科和杂类草的地上生物量与对照区相比均有增长的趋势,但差异不显著(P0. 05)。防除黄帚橐吾后,禾本科、莎草科、豆科和杂类草生物量比例均有所增加,其中莎草类和杂类草功能群生物量比例增加显著(P 0. 05)。     

低温预处理对不同储存时间黄帚橐吾种子发芽的影响

黄帚橐吾是分布在高寒草甸的一种常见毒害草,研究黄帚橐吾种子萌发的影响因素,对于探索黄帚橐吾在高寒草地上的扩散机制以及有效防除黄帚橐吾具有重要意义。通过对不同年份采集的黄帚橐吾种子进行不同的低温预处理,比较其发芽率、发芽指数、根长和苗长等的变化,探讨低温预处理对黄帚橐吾种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：经过4℃预处理24 h和-20℃预处理2 h,当年采集的黄帚橐吾种子发芽率有明显提高;经过-20℃预处理2 h,黄帚橐吾种子发芽指数无明显变化,4℃处理24 h后发芽指数也无明显变化,但经过48、72 h的4℃低温预处理后,发芽指数显著低于对照;随着4℃处理时间的延长,黄帚橐吾根长和苗长均有降低的趋势,而经过短时间(0.5 h)的-20℃预处理,储存1年后的黄帚橐吾种子苗长显著高于对照,根长无显著变化。综上所述,储存1年的黄帚橐吾种子的萌发活力低于当年采集的种子,但经过低温预处理后二者在发芽指数和苗长上的差距有所减小。因此,低温处理可以改善黄帚橐吾种子经过长期储存而引起的萌发活力降低的现象,但长时间低温处理会对黄帚橐吾幼苗的生长产生一定的抑制。     

短期围封和放牧条件下施氮对橐吾型退化草地植被的影响

氮素是植物体内各种物质的重要组成部分，添加氮素能促进植物生长，提高牧草生产力。为研究短期氮素添加对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地群落多样性及草地生产力的影响，本研究在黄帚橐吾严重危害草地的自由放牧区和围封区进行氮素添加处理，分析了2年内物种重要值、植物多样性、黄帚橐吾密度以及植物地上、地下生物量的变化规律。结果表明：添加氮素后禾本科植物重要值明显升高，短期围封和氮素添加对黄帚橐吾型退化草地的多样性无显著影响；围封条件下添加氮素对禾本科地上生物量、总地下生物量以及0～10 cm地下生物量影响显著(P<0.05);处理和年份之间无明显交互作用。通过主成分综合得分得到在放牧草地添加氮素可以有效提高草地得分，该结果可为黄帚橐吾型退化草地的治理恢复提供一定理论依据。     

退化高寒草地毒杂草黄帚橐吾水浸液对垂穗披碱草的化感作用

为探讨青藏高原退化草地常见毒杂草——黄帚橐吾的化感作用,以同域生长常见的牧草垂穗披碱草为供体,研究黄帚橐吾茎叶和块根水浸液对供试牧草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:黄帚橐吾水浸液对垂穗披碱草牧草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用(P<0.05),随着水浸液浓度加大,化感抑制作用不断加强;同浓度相比,块根水浸液化感效应均比茎叶水浸液要强。同时,垂穗披碱草牧草种子萌发对黄帚橐吾水浸液敏感性强于幼苗生长。     

3种橐吾属植物提取物的杀虫抑菌活性

黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）、箭叶橐吾（L. sagitta）和藏橐吾（L. rumicifolia）均为青藏高原东缘退化高寒草原生态系统的典型毒杂草。本研究从“变害为利”的角度出发,通过测定和对比3种植物提取物对粘虫（Mythimna separate）幼虫的生物活性、对尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）菌丝生长的影响,探索其生物农药潜力开发价值。研究结果表明：3种橐吾属植物提取物对受试害虫均有较强的胃毒、触杀和拒食作用,表现为藏橐吾>黄帚橐吾>箭叶橐吾。藏橐吾提取物浓度较低时(5 mg·mL^-1),对粘虫幼虫的胃毒7 d累计校正死亡率和触杀7 d累计校正死亡率就分别在70%和50%以上;黄帚橐吾提取物浓度在10 mg·mL^-1以上时,对粘虫幼虫的胃毒7 d累计校正死亡率和触杀7 d累计校正死亡率才能达到70%和50%;而箭叶槖吾提取物在20 mg·mL^-1时对粘虫幼虫的胃毒7 d累计校正死亡率和触杀7 d累计校正死亡率仍都不超过50%。此外,浓度高于2.5 mg·mL...     

松嫩草原水淹恢复演替群落五脉山黧豆无性系生长及根茎构件年龄结构

五脉山黧豆是长根茎型豆科牧草,是典型的无性系植物.在松嫩平原生长季后期,五脉山黧豆无性系种群生物量59.6%分配于分株,40.4%分配于根茎.经过对样本的观察,创建了按实际生活年限划分豆科植物根茎年龄的方法.五脉山黧豆的根茎最多可生活3个年度,但至生长季后期3龄级根茎存活量甚少,并已经失去了繁殖力.当年形成的1龄级根茎大多是从2龄级根茎上产生.2龄级根茎几乎没有死亡.根茎长度的年龄结构表现为1龄级与2龄级大体相同,3龄级陡度减少.根茎生物量的1龄级比率比根茎长度的有所增加,2龄和3龄级则有不同程度的减少.五脉山黧豆无性系种群采用了优先向1龄级根茎输送与贮藏营养物质的生存与发展策略.在水淹后恢复演替群落具有地被植物种间竞争的条件下,五脉山黧豆仍可以通过指数函数迅速地增加着无性系的子代数量,同时也迅速地扩展着无性系的生态位空间.     

松嫩平原野艾蒿无性系种群根茎的年龄结构分析

将野艾蒿的根茎划分为不同的年龄级,按长度和生物量统计了野艾蒿根茎的年龄结构,分析了各龄级根茎数量特征的变化规律.结果表明,野艾蒿无性系种群根茎的最大存活年龄为4龄,根茎年龄结构为增长型;单位长度根茎的干物质贮量以1龄级最小,并呈现随龄级的增加而不断增大的趋势;2龄级根茎对形成地上茎贡献较大;根茎长度比根茎生物量和干物质贮量具有更大的生态可塑性;生长季后期是野艾蒿根茎生长的重要时期,尤其是1龄级根茎生物量增长明显,对于实现种群更新具有重要的生态学意义.     

科尔沁草原区火电厂储灰池植被恢复阶段赖草种群生物量年龄结构

对不同植被恢复阶段赖草(Leymus secalimus)种群分蘖株和根茎构件生物量年龄结构进行了测定与分析。结果表明:在科尔沁草原,赖草的分蘖节和根茎均可存活4个年度;8月中旬,植被恢复12年和5年储灰池中赖草无性系种群的根茎分别由4和3个龄级组成,根茎生物量均呈稳定型年龄结构;两个恢复阶段赖草无性系种群的分蘖株均由两个龄级组成,生物量均为增长型的年龄结构,恢复时间短者增长型结构尤为明显;赖草无性系种群1龄级分蘖株的生产力均高于2龄级,各龄级根茎的物质贮藏具有较大的生态可塑性。     

松嫩平原光稃茅香实验无性系的营养繁殖力及生长规律

光稃茅香是长根茎型禾草, 是典型的无性系植物.在松嫩平原, 实验光稃茅香无性系的芽库在整个生长季有25.9%～32.0%输出成分蘖株, 芽库储备与输出具有相对的稳定性.在具有充分生长空间而又没有种间竞争的风沙土生境, 实验光稃茅香无性系在一个生长季内所占据的空间面积平均为1.238 m2.在生长季末期, 光稃茅香无性系根茎的干物质贮量比分蘖株的生物量平均高9.7%.不同无性系在分蘖株和根茎的生长、生产及物质贮藏上具有相对的一致性.实验光稃茅香无性系的营养繁殖力具有较大的生态可塑性, 每条根茎的长度及节间长度的生态可塑性则相对较小.在一个生长季内, 实验光稃茅香无性系的分蘖株数量呈指数生长.     

科尔沁草原区通辽火电厂储灰池植被恢复过程中假苇拂子茅种群构件的年龄结构

通过果后营养期单位面积取样的方法,对科尔沁草原区火电厂储灰池植被恢复时间为12,8和5年区的假苇拂子茅种群构件年龄结构进行了研究。结果表明,1)不同恢复时间的3个植被恢复区分蘖株皆由3个龄级组成,分蘖株数量和生物量均呈增长型年龄结构,其中,植被恢复8年储灰池增长型年龄结构最为明显;随着龄级的升高,3个植被恢复区分蘖株干物质储量皆呈下降的趋势;同一龄级分蘖株的生产力随着恢复时间增加呈增加的趋势。2)不同恢复时间的3个植被恢复区根茎皆由4个龄级组成,1和2龄根茎长度和生物量占绝对比重,均为70%~80%;单位长度根茎干物质贮量均以2龄最高,4龄最低,而1龄变化差异较大;同一龄级根茎的物质储量随着恢复时间增加呈增加的趋势。各构件数量指标均具有较大的可塑性。     

羊草苗期对盐碱胁迫的生长适应及Na+、K+代谢响应

通过盆栽实验,混合2种中性盐(NaCl∶Na₂SO₄=9∶1)和2种碱性盐(NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1)分别模拟不同强度的盐碱条件,处理35 d的羊草幼苗,研究2种胁迫对羊草各营养器官生长和盐离子分布的影响及其适应机制。结果表明,随着盐和碱胁迫浓度的增加,羊草营养器官生物量、克隆生长性状(根茎子株、分蘖子株等)、光合作用、K⁺含量等均显著降低,Na⁺含量和Na⁺/K⁺均显著增加。在高胁迫强度下(200 mmol/L)碱胁迫引起的各项指标增减均显著高于盐胁迫。在2种胁迫下,根茎生物量的降低幅度最大,根茎子株的降低量高于分蘖子株。在盐胁迫和低浓度碱胁迫下,根和根茎内Na⁺、K⁺含量和Na⁺/K⁺的增减均高于茎叶,在高浓度碱胁迫下(200 mmol/L)茎和叶内Na⁺含量显著增加。这表明在相同强度胁迫下,尤其在高浓度胁迫下,羊草耐盐而不耐碱,在盐胁迫和低浓度的碱胁迫下,羊草具有相似的生长适应策略及Na⁺、K⁺代谢响应,主要表现在减少向根茎的能量输出及子株产生,维持羊草的原位生长策略,同时将Na⁺向根茎和根区划,避免茎叶生长受损。但在高碱胁迫下,pH造成的胁迫超出羊草根与根茎的承载力,使其失去拦截Na⁺的功能而导致大量Na⁺涌入茎叶,进而影响其光合作用,使其生长严重受损。无论在生长适应或者Na⁺、K⁺代谢中,根茎的存在均起到一定的保护作用,缓解了盐碱胁迫对其他器官生长的伤害。     

通辽火电厂储灰池植被恢复过程中硬拂子茅种群构件的结构特征

植物种群年龄结构对于分析种群的动态和预测群落演替具有重要作用。通过对通辽火电厂储灰池植被恢复过程中硬拂子茅种群分蘖株数量和生物量、根茎长度和生物量的年龄结构以及分蘖株生产力和根茎贮藏力的比较,分析了不同恢复年限和家畜干扰条件下两个恢复区内(第1次取样,1区和2区恢复12和8年;第2次取样,1区和2区恢复16和12年)硬拂子茅种群构件的结构特征。结果表明:恢复年限至12和8年,两个恢复区分蘖株数量和生物量均为增长型年龄结构,根茎长度和生物量分别为增长型和稳定型;恢复至16和12年,两区分蘖株和根茎均为增长型,但龄级构成趋于复杂。两次取样中,两恢复区分蘖株物质生产力随龄级增加不断减少。同一恢复区第2次取样各龄级分蘖株生产力均显著低于第1次;除1龄根茎外,第2次取样各龄级根茎贮藏力均低于第1次。对于尚处于植被恢复演替初期的群落而言,继续围栏禁牧排除家畜啃食等干扰是确保植被恢复进程的可行而有效的方法。     

遮阴和干旱对荩草克隆生长和有性繁殖及权衡关系的影响

以可建植边坡草坪的野生荩草为材料,设置遮阴(5个水平)和干旱(4个水平)交互形成的20个组合处理,测定克隆生长性状和有性繁殖数量及生物量结构,分析不同遮阴和干旱组合处理下克隆效率指数(CEI)、繁殖分配(RA)、繁殖效率指数(REI)、繁殖指数(RI)、繁殖比率(RR)的差异,研究遮阴和干旱对荩草克隆生长和有性繁殖及权衡关系的影响,结果表明:1)遮阴和干旱对克隆子株数及克隆效率指数有显著影响,中、重度干旱和≥10%遮阴显著降低了子株数(P<0.05),干旱对CEI无影响、遮阴降低了CEI,交互作用极显著降低了基株的子株数和CEI(P<0.01)。2)遮阴和干旱对母株、子株和基株的花穗数和小花数,对繁殖器官生物量(ROB)、非繁殖器官生物量(NROB)和总生物量(TB)有显著影响(P<0.05),轻、中度干旱或10%～30%遮阴或轻度遮阴和轻度干旱组合可显著增加母株、子株、基株的花穗数和小花数,轻度干旱或10%遮阴或轻度干旱和轻度遮阴组合可显著增加TB和ROB,交互作用是影响基株花穗数和小花数、TB、ROB和NROB的主要因子,干旱对TB和NROB影响次之,遮阴对ROB影响较大。3)遮阴和干旱对RA、REI、RI和RR有显著影响(P<0.05),轻中度干旱或10%遮阴可提高基株的繁殖参数,重度干旱或≥30%遮阴度降低了有性繁殖(P<0.05),轻度遮阴和轻度干旱组合比单一处理更利于有性繁殖,轻度干旱可缓解中重度遮阴对有性繁殖的影响,繁殖参数主要受交互作用影响,遮阴次之,干旱较小。4)荩草可依据遮阴和干旱胁迫程度,进行克隆生长和有性繁殖权衡,遮阴≥30%可延长克隆生长10～34d,中、重度干旱缩短克隆生长而促进有性繁殖,≥10%遮阴可缓解重度干旱对有性繁殖的影响(P<0.05)。5)20个遮阴和干旱组合处理下荩草均能同时维持两种繁殖方式,水分充足和全光照利于克隆生长,轻中度干旱和轻度遮阴单一或组合处理利于有性繁殖,遮阴和干旱交互影响增加了荩草的两种繁殖能力。     

青藏高原入侵杂草黄帚橐吾种群内与种群间的遗传变异研究(英文)

外来入侵物种的遗传变异以及在此基础上建立的控制措施受到了广泛关注,但是,对本地产生杂草的遗传变异却研究较少。菊科中的黄帚橐吾主要依赖根状茎和种子进行繁殖,是青藏高原高山草地生态系统中的广布杂草。本研究利用RAPD随机扩增的DNA多态性研究该物种11个种群的遗传变异。结果表明,13个随机引物获得了81条可重复的扩增带,每个引物平均产生6.23条带,74.07%(61条)的带是多态的。种群中多态位点变化为19.45%～60.49%,He是0.1698±0.03,表明该物种具有中等程度的遗传多样性。种群间的RAPD表型(基因型)十分丰富,并且变异较大。进一步分析发现,总遗传变异的67.64%存在于种群间,而只有31.74%的变异分布在种群内。与起初认为该物种由于克隆繁殖导致的遗传多样性与遗传分化均较小的预期相反,发现了十分丰富的遗传变异和较高的遗传分化,这些遗传参数接近非克隆或非入侵物种的平均值。有性繁殖、长距离扩散以及可能的杂交渗入是导致该本地杂草具有不同于其他入侵杂草遗传结构的主要原因。     

新疆伊犁两种生境无芒雀麦种群的年龄结构

2010年8月,通过单位面积取样的方法,对新疆伊犁草甸和干旱两种生境无芒雀麦（Bromus inermis）自然种群分蘖株、根茎、冬性苗和芽的年龄结构进行了分析,旨在揭示无芒雀麦种群在不同生境条件下的繁殖潜力。结果表明,无芒雀麦种群分蘖株、根茎、冬性苗和芽在两种生境中均以最低的两个龄级占优势。种群生殖分蘖株有3个龄级,营养分蘖株、根茎、冬性苗和芽均有4个龄级;根茎分蘖节最多繁殖4个世代,最多可存活5个生长季。种群的分蘖株数量、芽数量和根茎长度为草甸生境＞干旱生境,冬性苗数量为草甸生境＜干旱生境。营养分蘖株和冬性苗数量为1龄＞2龄＞3龄＞4龄,芽数量为0龄＞1龄＞2龄＞3龄。两种生境下,无芒雀麦种群分蘖株、根茎、冬性苗和芽等构件均呈增长型年龄结构。