草原克隆植物对光、温、水、肥和牧压变化梯度的响应

光、温、水、肥和牧压变化梯度对草本克隆植物影响的研究涉及全球变化、可持续发展、生物入侵等诸多生态学前沿领域,草本克隆植物响应这些生态因子变化的研究对克隆群落生态学研究具有重要意义。具有典型代表性的草本克隆植物（例如匍匐茎型和根茎型草本克隆植物）对这五大因子在同质和异质性资源斑块环境下的响应表现出特有的适应行为和方式,可用基株风险分摊、表型可塑性、觅食行为、克隆整合、克隆分工以及适合度来表征。本研究着眼于草本克隆植物对光、温、水、肥和牧压变化梯度的响应变化,分析和总结了国内外近些年来的研究案例,并对克隆植物的表型可塑性、克隆整合以及克隆分工等热点内容进行了讨论。同时,联系草地植物克隆生态学学科前沿,提出了本领域在未来需要重视的研究方向。     

羊草根茎克隆形态可塑性研究进展

羊草(Leymus chinensis)是典型根茎型禾草,可通过根茎克隆形态可塑性来适应不同逆境。本文分析总结了盐碱胁迫、土壤、水分等环境因子和群落环境、草地利用方式等生态学因子对羊草根茎克隆形态可塑性的影响,并就该领域未来研究进行了展望。分析表明,羊草通过增加间隔子长度,以迅速逃离盐碱胁迫斑块;贫瘠的土壤环境中,羊草节间距缩短,根茎节数增加,以增加须根来获取养分;疏松的土壤和充足的水分有利于羊草生长和克隆繁殖;群落环境对羊草根茎克隆繁殖产生复杂影响;长期过度放牧不利于羊草克隆繁殖,表现为根茎长度指标降低,芽和分株减少;刈割时间和频次也有影响。羊草等草地根茎型植物未来研究中,应简化研究指标;重点研究群落环境和扰动的影响;借助现代科学技术来揭示其通过根茎可塑性来适应逆境的机理。     

克隆植物修复退化生态系统的机制

退化生态系统在结构和空间格局上往往呈现生境异质性,利用克隆植物在异质性生境中表现出的特有的适应对策进行退化生态系统的恢复研究具有重要的生态学意义。本文综述了克隆植物的觅食规律和形态可塑性反应、克隆整合的影响机制及有性和克隆繁殖的权衡关系问题。联系克隆植物生态学和恢复生态学的交叉领域,提出了未来需要重点发展的研究方向。     

克隆整合对白草克隆生长的影响

为了研究克隆植物的克隆整合特性和生长特征,对根茎型禾草白草进行了切断根茎的处理,结果表明:破坏克隆整合(切断根茎使分株与基株分离)对白草的克隆生长产生明显影响,切断根茎后白草分株的根茎数量、地上枝数量、根茎总长度、地上枝总长度的增量均明显减少.与基株分离后白草分株的根茎是否具茎尖、分株是否保留地上枝及地上枝的多少、分株根茎的长短都会影响分株的生长表现:切断根茎后无地上枝的分株无法生存.与基株分离后分株保留较多的地上枝、较长的根茎且根茎具茎尖有利于分株自身的生存和生长.     

碱胁迫对羊草克隆整合的影响

采用盆栽试验研究了碱对克隆植物羊草(Leymus chinensis)生长的影响。将子株分别置于4个水平梯度的碱胁迫处理下,母株保持无任何碱胁迫处理,并对子株与母株之间的根茎进行连接和切断处理。结果发现,克隆整合明显增加了高碱处理子株的存活数、生物量、分蘖数、高度和叶水势,但低碱处理影响并不明显。克隆整合使地下组织器官根茎芽数量明显增加,根重有所下降,根茎长没有显著变化。受到碱胁迫的子株虽然明显受益克隆整合,但母株也有一定的损耗。克隆整合是克隆植物适应非均一碱胁迫的重要适应对策。     

松嫩平原根茎冰草同生群无性系构件的生长可塑性及分配规律

根茎冰草是多年生短根茎丛生禾草,具有较高的饲用价值。本研究采取大样本取样,对松嫩平原人工建植下根茎冰草二年生同生群无性系的生长与生产的可塑性和规律性进行了定量分析,结果表明：根茎冰草同生群无性系丛径的变异系数为31.7%,生殖株和营养株数量的变异系数分别为78.5%和63.0%,生物量变异系数分别为89.8%和64.3%;根茎长和种子千粒重的变异系数分别为111.4%和8.4%。各构件数量特征均存在不同程度的可塑性,其中,生产特征的可塑性高于生长,构件数量特征的可塑性均以生殖株高于营养株,潜在无性系高于现实无性系;生殖构件生长与分配的数量性状高于种子质量性状。根茎冰草无性系的调节功能主要体现在：无性系大小及构件生长与生产的可塑性均较严格地遵循异速或同速生长规律;生殖分配与营养生长之间存在权衡。     

克隆植物生理整合作用研究进展

通过对克隆整合的定义、研究内容,整合效应以及研究方法进行综述。说明生理整合作用是克隆植物的生理特征之一,也是克隆植物生长发育和生态适应过程中的重要机制之一。克隆植物分株之间的资源转移在对克隆植物生长以及对生境适应上都有着重要的意义。     

松嫩平原芦苇的生物学和生态学特征

芦苇(Phragmites australis)在松嫩平原生存的历史久远而且分布广泛, 通过查阅文献, 本文分析了芦苇在松嫩平原特有的气候、土壤环境下形成的一系列生物学和生态学及遗传学特征, 具体表现在形态解剖结构和光合、抗性生理特征, 根茎的多种生物功能, 抵抗盐碱、干旱和低温的能力, 基因流, 克隆间、种群间的遗传差异, 表型可塑性、繁殖策略的可塑性以及生长调节和物质分配策略等方面。     

盐胁迫下野牛草相连分株根尖钙离子流变化

克隆植物对异质生境具有不同的可塑性反应。本研究以克隆植物野牛草(Buchloe dactyloides)相连姊妹分株为材料,利用非损伤微测技术,通过测定正常条件和NaCl胁迫下,野牛草克隆片段姊妹株根尖Ca~(2+)净流速量的变化规律,研究克隆植物根尖Ca~(2+)流对NaCl胁迫的响应,及生理整合对相连克隆构件根尖Ca~(2+)流的调控作用。结果表明,NaCl胁迫促进了野牛草姊株和妹株根尖Ca~(2+)外流,且Ca~(2+)外流主要通过位于质膜上的电压依赖型钙泵完成。野牛草克隆分株间存在NaCl胁迫信号的整合,调控了NaCl胁迫下野牛草分株根尖Ca~(2+)流的变化。Ca~(2+)参与克隆分株对异质营养的感知和应答,调控了克隆分株间的营养生理整合。     

早春不同盐碱生境羊草根茎克隆特性变化研究

以松嫩草甸羊草为对象,比较了早春三种不同盐碱化生境群落中的羊草克隆形态特征,对盐碱化生境中的羊草形态可塑性进行了讨论。通过对羊草根茎节间长、间隔子长、分枝角度3个指标的测定分析表明,羊草根茎节间长、间隔子长随盐碱程度增大而增大,而分枝角度以中度盐碱生境下最大;中度、重度盐碱生境下羊草根茎节间长度增长趋缓,呈斜率近乎为零的线性增长;轻度盐碱生境下羊草根茎节间长增长明显活跃,而间隔子长在重度盐碱生境下增长最为活跃;羊草根茎克隆特性潜力能力的发挥顺序依次为:茎节间分枝角度间隔子。     

草食动物与草地植物多样性的互作关系研究进展

动物-植物互作关系一直是草地生态学研究的核心问题之一。在草地放牧系统中的动植物界面上,生物多样性的作用突出而敏感,因此,对动物与植物多样性的互作关系探讨,有益于深刻阐释放牧系统的稳定性与持久性机制。本文综述了有关草食动物对草地植物多样性的作用结果、影响因素、作用机制,以及植物多样性对草食动物生产性能、多度和多样性影响的研究现状,并就今后的研究方向提出几点建议:扩展动物多样性及不同动物组合对植物多样性的作用机制研究;加强有关植物多样性变化对草食动物、特别是大型草食性动物的反馈作用过程研究;加强对动物采食行为的深入理解,尤其是动物采食对植物多样性响应机制的认识;加强草食动物与植物多样性之间的动态互作关系研究,以及这种互作关系变化对草地生态系统过程及功能的影响研究。     

气候变化对草原多年生克隆植物无性繁殖的影响

气候变化是多因子的综合体,常相伴发生,其对地球上各生态系统中的植物、动物、微生物等均有不同程度的影响。克隆植物,是一类兼具有性和无性两种繁殖方式的植物,由于其长期以来对环境的适应,很多克隆植物已放弃或较少地进行有性繁殖,导致其无性繁殖能力在某种程度上可以直接反映地上生产力,所以克隆植物无性繁殖如何响应气候变化成为当前重要的课题。因此,本文从气候变化的几个主要因子出发,综述其对多年生克隆植物无性繁殖的影响,结果发现,绝大部分文献指出CO2升高和氮沉降均促进子株的输出,而降水量的减少抑制或不影响子株的输出,此外,增温时间不同对子株的影响也有很大差异。到目前为止,虽然气候变化中各因子对克隆植物无性繁殖的研究已有大量报道,但关于它们之间交互作用的研究较少。而且可能由于地下取样困难等原因,针对CO2浓度升高、增温、氮沉降等气候变化对地下芽库影响的文献则更少。所以应加强各气候因子之间的交互作用对克隆植物影响的研究工作,因为它不仅可以进一步丰富克隆植物生态学与全球变化生态学的交叉研究内容,而且可以为未来草地管理提供一定的实践依据。     

Foraging Behavior Development of Foals in Natural Grassland

Early relationships between young mammalian herbivores and social models (e.g., mothers or peers) have been proposed as playing a major role in the process of diet learning. Diet selection is an important factor influencing animal development and ecology, especially in natural and seminatural grasslands, with a large diversity of plant species. To explore the learning process of foraging behavior and diet selection choices by foals, six free-ranging Criollo foals and their respective mares were monitored through continuous bite monitoring from birth to 130 d old, in the Pampas Grasslands of southern Brazil. Cumulative suckling time decreased exponentially from birth to 130 d old, while dry matter intake, foraging time, and bite mass of foals increased continuously. It was possible to identify three marked periods in the foal’s foraging behavior development: 1) an exploratory phase (from 0 to 40 d old) marked by limited forage intake from a large diversity of plants; 2) a specialization phase (from 40 to 110 d old) with a marked increase in forage intake and a specialization around the same plants as the ones selected by the mares; and 3) a stabilization phase (after 110 d old) in which forage intake still increases but diet composition of foals stabilized similarly to the one of the respective mares. The higher diversity at young ages could be explained by exploratory hypothesis, where foals test different forages to discover their environment, given that their nutritional needs are fulfilled by milk consumption, not by forage intake. As requirements shift toward solid items, bite mass and foraging time increase and diet choices become similar to that of the mares. Our results detail how young foals develop their foraging behavior and suggest, without testing it and under the circumstances of this study, that they learn their diet through social transmission from their mothers.     

甘肃省扎尕梁北坡头花杜鹃枝叶性状特征北大核心CSCD

高山植物在适应高海拔、低气压、短生长季等环境约束的过程中表现出独特的功能适应性,探究高山植物枝叶功能性状沿海拔梯度的变化特征对其资源获取与生存繁殖的认知有重要意义。于2019年8月对甘南高山海拔3400~3700 m范围内头花杜鹃23组主要枝叶功能性状进行了测定。研究发现:随海拔上升,叶干物质含量、叶片密度、叶厚度和总叶干物质含量显著增大;叶长、叶宽、叶面积、叶体积、叶干重、茎长、茎干重、总叶干重、总叶面积、纤细率和茎体积在3600 m显著减小,在海拔梯度上整体呈"V"形变化;海拔会显著影响叶厚、叶长、叶干物质含量、叶密度、比叶面积、总叶干物质含量、总叶面积和总比叶面积,大部分性状间存在显著的相关关系;头花杜鹃枝叶性状在海拔内的方差分量明显大于海拔间,各性状的表型分化系数以茎干物质含量最小(3.19%),叶密度最大(57.73%),平均为20.65%。结果表明:头花杜鹃部分性状对海拔变化不敏感,主要以少数核心性状变异结合功能性状组合共同适应高山异质生境,头花杜鹃在海拔间具有较低的表型变异,可能是对高山特殊环境的适应性策略。     

高寒草甸土壤细菌群落多样性和共现性网络对牦牛觅食强度的响应

牦牛觅食行为是影响青藏高原高寒草甸生态系统的重要因素之一，主要通过采食、践踏和粪便沉积影响土壤生态系统。土壤细菌群落作为土壤生态系统中的重要组成部分，在物质循环和能量流动等方面发挥着关键作用。本文通过在高寒草甸对牦牛进行长期自由放牧处理，分析了不同觅食强度下的细菌群落组成及其共现性网络的变化，揭示了土壤细菌群落对牦牛觅食行为的响应特征。结果表明，细菌群落的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)(30.66%～33.38%)和放线菌门(Actinobacteria)(25.04%～28.99%),牦牛觅食显著增加了疣微菌门(Verrucomicrobia)(2.46～5.10%)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)(1.91%～2.68%)的相对丰度。牦牛觅食行为主要通过改变土壤pH值显著影响土壤细菌群落beta多样性，共现性网络复杂度随着觅食强度增加而增加，疣微菌门相对丰度的增加显著降低了细菌群落beta多样性和网络复杂度。牦牛觅食行为能够改善细菌群落稳定性，表明适当的觅食强度能够改善脆弱的高寒草甸生态系统。     

Safety is increasingly important in cobweb spiders based on life history

Detritus-based, bell-shaped cobwebs are an ideal model to research the plasticity of web architecture due to clearly separate defense and foraging components. We performed a thorough field investigation on the web architectures of Campanicola campanulata to research its cobweb architecture variation during the growth process and analyzed the energy trade-offs between foraging and defense at different developmental stages. The results indicated that as female C. campanulata grew, they dedicated more energy to defense and less energy to foraging, while males dedicated less energy to both defense and foraging through the growth period. We hypothesize that cobweb spiders dedicate an increasing amount of energy to safety based on evidence obtained from their life-history. Meanwhile, we present a new model to investigate web architecture variation and provide a new framework to quantify the energy allocation between foraging and predator defense for web-building spiders.