不同密度下入侵植物北美车前生物量分配与异速生长关系

以入侵植物北美车前(Plantago virginica)为研究对象,采用全株挖掘法获取不同种群密度(30、100和220株·m?2)下的完整植株,系统分析了根、叶和繁殖器官的生物量分配及异速生长关系的差异性和权衡特征.结果表明,3种密度梯度下北美车前各器官生物量及其分配比例均差异显著(P?相似文献   

不同生境大托叶猪屎豆构件生物量分配的权衡特征

为探讨生境对大托叶猪屎豆（Crotalaria spectabilis）构件生物量分配及其权衡关系的影响,本研究选择林下和裸地2种生境,通过野外调查取样和室内分析,研究了大托叶猪屎豆构件生物量分配特征、异速生长关系及其在生境间的差异性和权衡特征。结果表明,裸地生境大托叶猪屎豆各器官干重、全株干重及繁殖分配比例均显著高于林下,但其根冠比和茎生物量比则显著低于林下。林下生境构件生物量之间多为异速生长关系,而裸地生境多为等速生长关系,但2种生境下繁殖分配速率均显著高于其他构件。繁殖分配比例随个体增大显著增加,而茎与叶生物量分配则显著降低,呈现相反的个体大小依赖性。可见,大托叶猪屎豆在面对变化环境时不同器官间具有显著的资源分配调整与权衡。     

种植密度和施氮水平对燕麦生物量分配的影响

本研究基于在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站进行的盆栽试验,分析了不同种植密度和施氮水平对燕麦(Avena sativa)(巴燕3号)的生长特性、生物量积累及生物量分配格局的影响。结果表明,不同密度处理下,燕麦的植株高度、叶的长度、穗的长度、分蘖个数、繁殖生物量(穗)、茎叶生物量及地下生物量(根)等各性状参数均呈现极显著差异(P0.01);繁殖器官生物量分配比例随密度的增加呈上升趋势,根生物量分配随密度的增加逐渐减少;随种植密度增大,燕麦茎叶生物量分配呈现先减少后增加的趋势。氮素的施用有利于燕麦营养生长和繁殖生长生物量的积累。施氮肥对燕麦茎叶器官的生物量累积作用明显大于地下根器官。对照(F1)和低氮肥(0.6 g·盆-1,F2)大致相等,中氮肥(1 g·盆-1,F3)和高氮肥(2 g·盆-1,F4)大致相等,且前两者大于后两者,即在不施氮肥条件下,燕麦增加了对茎叶、根器官生物量的分配比例。在不同处理下,燕麦地下生物量分配、茎叶生物量分配及繁殖生物量分配三者间存在权衡。总体来看,不同处理下,燕麦选择最佳资源配置策略,即增大与获取限制资源相关器官的资源分配,而减少与获取非限制资源相关器官的资源分配,以适应生物环境(例如密度)和非生物环境(例如氮素添加)的变化。     

种群密度对沙米异速生长的影响

植物各器官之间的异速生长关系决定了植物的生活史对策,进而影响种群内个体之间的共存和生物多样性的维持。传统方法无法区分植物性状对其的响应是环境造成的,还是由于个体大小差异造成的,而异速生长分析能够解决这一问题。为此,本研究利用异速生长分析方法,通过模拟沙米在退化草地恢复过程中不同的种群密度(16, 44.4, 100和400株/m²),研究其各器官之间的异速生长关系。结果表明,沙米各器官之间都具有显著的异速生长关系:其中根和地上、根和主茎、叶和根、主茎和地上等器官生物量之间的变化不随种群密度的变化而变化,属于表观可塑性;根和茎、茎和地上、叶和茎等器官生物量之间的异速生长及生物量比值均受种群密度的显著影响,属于真正可塑性,这表明种群密度变化的确影响了沙米的生长变化。研究同时发现,沙米叶和地上生物量之间的异速指数仅在44.4株/m²种群密度下接近于0.75,即叶生物量与个体大小呈3/4次幂关系,符合生态代谢理论,而在其他密度时异速指数与0.75有显著差异(P<0.001),表明环境变化可能会导致沙米生长策略发生改变。种群密度对沙米繁殖和其他器官之间的异速生长关系影响不显著,表明在不同种群密度下,沙米仍保持相同的繁殖策略;然而种群密度在沙米生育期对繁殖和其他器官之间的异速常数和个体大小均产生了极显著的影响。因此,在探讨繁殖器官与个体大小的关系时,还需要关注植物生育期的变化,只有生育期相同的时候,才能比较不同研究之间的差异。     

准噶尔荒漠6种类短命植物生物量分配与异速生长关系

类短命植物是我国荒漠植物区系中重要而独特的组成部分。准噶尔荒漠是类短命植物在中亚干旱区分布的最东端。目前关于类短命植物生物量分配及异速生长关系的研究较少。选择了百合科的小山蒜、棱叶韭、粗柄独尾草、黑鳞顶冰花、伊犁郁金香以及菊科的细叶鸦葱共6种植物作为研究对象,对比研究了其生物量分配及异速生长关系的异同。结果表明,6种类短命植物单株总生物量在0.628～21.144 g之间,根冠比在0.355～3.066之间,叶片生物量比例在0.092～0.289之间,繁殖分配比例在0.111～0.649之间。6种植物用于繁殖器官和光合器官的生物量分配各不相同,表明不同科、不同属及同属不同种之间的生物量大小及器官分配比例无一致规律。大部分物种根冠比随个体增大而显著下降,而繁殖分配则呈显著的异速增加的趋势。6种植物器官生物量间(共45对)大部分(40对)表现为等速生长关系(即异速生长指数为1),而且地上与地下生物量间及叶片与地下生物量间还各自具有共同的异速生长指数(分别为0.8764和0.8585),表现出强烈的功能趋同性。但6个物种间没有出现完全一致的相关生长关系,这可能归因于由系统分类地位决定的遗传特性的差异。     

3种龙胆科植物的资源分配对策

选择青藏高原东缘同一生境类型下具有不同交配系统特点和不同传粉者丰度的3种龙胆科植物湿生扁蕾(Gentianopsis paludosa)(自花授粉)、祁连獐牙菜(Swertia przewalskii)(高昆虫访问异花授粉)和线叶龙胆(Gentiana farreri)(低昆虫访问异花授粉)为对象,研究其资源分配特征。结果表明,1)3种植物的花粉胚珠比例(P/O)存在显著差异(P0.05),湿生扁蕾的P/O显著低于另外两种异花授粉植物的(P0.05),祁连獐牙菜的P/O显著低于线叶龙胆的(P0.05);2)3种植物的繁殖分配比例存在差异,湿生扁蕾的繁殖分配比例显著高于另外两种异花授粉植物的(P0.05),线叶龙胆的繁殖分配比例显著高于祁连獐牙菜的(P0.05);3)在繁殖分配比例与个体大小关系上,湿生扁蕾与其个体大小不存在显著相关关系(P0.05),而另外两种异花授粉植物则与其各自个体大小之间存在显著负相关关系(P0.05)。研究表明,交配系统类型和传粉者丰度与植物的资源分配模式有关,尽管3种植物的繁殖绝对投入量都与其个体大小显著正相关(P0.05),但自花授粉植物相对于异花授粉植物具有较高的繁殖分配比例,并且这种较高的繁殖分配比例不受个体大小影响,这种高繁殖投入的资源分配模式可能与自花授粉植物具有繁殖保障,从而降低其繁殖代价有关。     

不同海拔梯牧草生物型种群构件的生物量分配策略

为了解不同海拔条件下梯牧草各构件的生物量分配特征,在梯牧草分布区域,按照不同海拔梯度设置样地,对成熟期梯牧草种群个体构件生物量分配策略进行分析.结果 表明:(1)不同海拔地段,梯牧草各构件生物量大小均表现为茎＞根＞穗＞叶;生物量分配为营养分配＞储藏分配＞繁殖分配;(2)不同海拔地段,根、茎、叶及穗生物量对梯牧草株体生物量的贡献率不同,海拔2000m处,生物量对株体生物量的贡献率均最大;(3)各海拔条件下,梯牧草种群根、茎、叶及穗生物量与全株生物量呈幂函数的正相关关系,各构件生物量均随单株大小的增加而增加;(4)梯牧草在生长过程中,构件大小与单株个体大小呈异速生长关系,不同海拔下,呈显著或不显著的异速生长变化.研究结果可为优异种质筛选提供背景资料.     

短命植物小车前构件属性特征及其相互关系

以准噶尔荒漠广泛分布的短命植物小车前(Plantago minuta)为研究对象,通过野外调查取样,系统分析了植物构件形态、生物量分配特征及其异速比例关系。结果表明,小车前体型较小,全株生物量仅有0.402 3g;根冠比为0.157,繁殖分配和叶片生物量分别占44.2%和36.9%,生物量分配具有个体大小依赖。小车前形态指标之间、构件生物量之间及二者之间多具有显著相关性(P0.05)和异速比例关系,其中构件生物量间多为等比例关系(异速指数=1),形态指标间多为指数1的异速比例关系,而形态特征与生物量间多为指数1的异速比例关系,本研究部分验证了理论预测。构件水平差异化的异速比例关系体现了小车前不同构件对外界环境和内在发育规律的不同响应和适应特征。     

不同生境角果毛茛种群生物量分配与生长分析

于2015年5月采用野外生态学实验方法和室内分析相结合方法对伊犁塔克尔莫乎尔沙漠四爪陆龟保护区和林地生境内短命植物角果毛茛(Ceratocephalus testiculatus)种群生物量分配和生长进行比较研究。结果表明,保护区样地角果毛茛种群株高、总生物量、叶、花葶和果序生物量均显著高于林地(P0.05),根生物量无差异(P0.05);但根、叶和花葶生物量分配却显著低于林地(P0.05),仅果序生物量分配显著高于林地(P0.05)。两样地内叶、花葶和果序生物量随总生物量增加呈幂函数形式增长,根生物量呈线性增长,均以林地增长速率为高;生殖分配Ⅰ(果序生物量/总生物量)和Ⅱ(花葶生物量/总生物量)所占比值相对稳定,受株高和总生物量变化影响甚小。保护区样地叶生物量变化显著影响着根生物量和生殖生物量(P0.05),而在林地内仅极显著影响着生殖生物量(P0.01)。角果毛茛种群通过调节营养构件和生殖构件生物量及其分配速度以适应多变环境,保证在短的生长期内达到生殖成功并使生殖分配比率最大。     

不同年限川贝母生物量及异速生长

对不同年限的川贝母(Fritillaria cirrhosa)各器官称重,比较不同栽培年限川贝母的各器官性状及生物量占比,并进行正态性检验和方差分析,利用标准化主轴回归分析探明川贝母的生物量积累及其异速生长规律。结果表明,不同年限川贝母各器官生物量大小表现为鳞茎>叶>地下茎>根;川贝母鳞茎及叶片生物量在第4年增长最多,根系及地下茎生物量在第5年增长最多;川贝母地上部分与地下部分生物量均随生长年限的增长而不断增大,且地上部分各器官生物量间均差异显著(P <0.05)。整个生长过程中,川贝母各器官生物量占总生物量的比例随年限增长而有所变化,且各器官生物量与总生物量之间均正相关。除生长第5年川贝母花和果的生物量与总生物量为等速生长模式外,其余年限川贝母各器官生物量与总生物量皆为异速生长模式,为人工生产川贝母提供理论依据。     

不同株高对醉马草生物量分配的影响

为了研究不同株高对醉马草（Achnatherum inebrians）器官生物量分配的影响,从而更好地了解其整体的生存策略,本试验以生长在草原生境下的醉马草为对象,测定大株、中株、小株3种株高的醉马草生长特性。试验结果表明,不同株高醉马草除了叶和根生物量之间没有显著性差异（P>0.05）外,穗和茎生物量以及总生物量之间均有显著性差异（P<0.05）;醉马草株高越高穗和茎生物量分配越多,叶生物量分配越少（P<0.05）,对根生物量分配没有影响（P>0.05）;3种株高醉马草生殖构件与营养构件生物量比例大小顺序依次为大株>中株>小株,其值分别为1.202、0.486和0.373,不同株高醉马草种群根冠比没有显著差异（P>0.05）;随醉马草株高的增加,叶生物量/茎生物量和根生物量/穗生物量的比值显著减小（P<0.05）,叶生物量/穗生物量、叶生物量/根生物量、根生物量/茎生物量和茎生物量/穗生物量的比值均不受株高大小变化的影响（P>0.05）。醉马草各构件间除了穗生物量和茎生物量,总生物量与茎、叶、根生物量间表现为极显著正相关外（P<0.01）,其他构件之间没有显著性差异。可见,不同株高下醉马草的生物量分配及各构件之间的关系,显示了其灵活的生长和资源分配策略。     

西藏不同居群变色锦鸡儿生长特征研究

为了分析变色锦鸡儿地上与地下部形态特征、生物量特征和生物量资源分配,探明变色锦鸡儿的生长特征,试验选择西藏3个居群变色锦鸡儿进行野外观测,并取样测定株高、冠幅、基径、生物量。结果表明:变色锦鸡儿不同居群间地上与地下部形态特征存在较大差异,冠幅和基径差异显著(P0.05);地上与地下部形态特征均有一定变异,株高、冠幅、基径、一级分枝数、一级侧根数的变异系数在17.43%～68.46%之间。不同居群间,生物量特征也存在较大差异,叶生物量、茎生物量、根生物量和总生物量均差异显著(P0.05);生物量特征存在较大变异,叶生物量、茎生物量、根生物量和总生物量的变异系数均超过56%。不同居群间,生物量资源分配明显不同,茎生物量分配、根生物量分配、茎叶比和根冠比均差异显著(P0.05);生物量资源分配也存在一定变异,叶生物量分配、茎生物量分配、根生物量分配、茎叶比和根冠比的变异系数在8.86%～51.74%之间。冠幅、基径、茎生物量、总生物量和根生物量分配同纬度或经度呈显著或极显著相关关系(P0.05或P0.01)。     

白龙江上游植被演替过程中表层根生物量的积累与分配

根是植物固着与吸收养分的器官,了解不同植被类型根生物量分配及空间特征有助于揭示高山地区物种分布特征及生活史对策.采用土块全挖法,对白龙江沙滩林场森林植被演替过程中的3种植被类型(灌丛(柳)、红桦林和冷杉林)根生物量进行了测定.结果表明:亚高山森林植被演替过程中,粗根生物量与中根生物量垂直分布有差异性,且土层深度对中根生物量分配比例有显著影响.植被演替过程中,粗根系生物量先减小后增加,细根生物量先增加后减小.异速生长分析表明:林场区域内,中根生物量与细根生物量为等速生长,细根生物量与粗根以及中根的累计生物量为异速生长.     

放牧对藏北高寒草地优势种和伴生种生物量分配的影响

以藏北高寒草地优势种紫花针茅（Stipa purpurea）和伴生种小叶棘豆（Oxytropis microphylla）为研究对象,探讨围封和放牧草地中两种植物在叶、茎、根间生物量分配的差异性。结果表明：放牧对紫花针茅和小叶棘豆的叶、茎的质量比影响显著,两者叶-茎和叶-根的异速生长指数均升高,根-冠的异速生长指数均降低,植株叶-茎和叶-根的异速生长关系出现趋同化。种间根、茎和叶生物量分配存在显著差异性,小叶棘豆叶-茎、叶-根和茎-根的异速生长指数均大于紫花针茅。放牧改变了植物各器官间的权衡策略,紫花针茅在叶-茎权衡关系中更益于茎的生长,小叶棘豆更益于叶的生长;在叶-根和茎-根权衡关系中,小叶棘豆更倾向于叶,紫花针茅则更倾向于茎;相对于根系,两者均在放牧后分配更多资源到地上部分。放牧环境和种间差异导致的植物各器官间生物量分配的变化对群落组成演替有着重要意义。     

燕麦的繁殖分配与繁殖输出

在不同密度条件下，燕麦的繁殖能力与个体大小等关系行存以下4个方面的表现：1．繁殖分配比例值变化不明显；2．个体大小与密度梯度呈负相关；3．繁殖体数量与密度梯度呈负相关；4．繁殖体重量在密度梯度上的差异不显著     

垂穗披碱草个体大小依赖的繁殖分配与种群密度的关系

研究了垂穗披碱草在不同密度条件下的繁殖能力与个体大小的关系。结果表明：１）垂穗披碱草能够进行有性繁殖的个体比例随密度的增加而下降;２）平均每个个体的繁殖体重量随密度的增加而明显下降;３）个体繁殖体重量与地上部生物量间呈显著的线性关系,而回归斜率则随密度的增加而略有下降;４）繁殖分配比例未随密度发生明显的变化。由此可见,竞争对垂穗披碱草繁殖分配的影响不大,其繁殖体大小随密度的可塑性变化是由于个体总生物量随密度的可塑性变化所致。繁殖分配比例与个体大小间没有明显的相关性,进一步说明了垂穗披碱草的繁殖分配比例为一定值。     

西辽河平原不同生境草芦种群分株生长的可塑性

对西辽河平原天然草地两个生境草芦种群分株的高度、分株生物量、叶生物量、叶鞘生物量、茎生物量5个数量性状调查统计结果表明,不同生境间存在着极显著差异,分株在增高和增重上呈异速生长规律,且分株高度较高的草芦种群随高度的增加以茎增重为主,分株增重与各器官增重之间也呈较为稳定的异速生长规律;两个生境分株生物量分配均以叶的比重最大,在42.98%～50.47%之间.分株的高度与生物量之间非等比例增长的相关性规律是草芦种群适应环境的一种生长可塑性反应.     

水分对克氏针茅和冷蒿生殖生长的影响

研究克氏针茅(Stipa krylovii)和冷蒿(Artemisia frigida)的生殖枝数量、重量以及水分对繁殖分配与种群密度、地上生物量之间的关系。结果表明:增加水分有利于克氏针茅的生殖生长,而不利于冷蒿;增加水分时,克氏针茅繁殖分配比例随着密度和生物量的增加而呈增加趋势,但冷蒿则呈降低趋势,但随着生物量的增加二者变化不大;水分、密度和生物量的变化对克氏针茅和冷蒿繁殖分配比例均产生影响,表明两者的繁殖分配是与表型可塑性的变化密切相关,而不受遗传控制。     

退化典型草原狼毒生物量分配及异速生长分析

以坝上退化典型草原的狼毒为研究对象,采用挖掘法获取不同退化程度草地不同物候期的狼毒植株,对其器官生物量、分配比例及异速生长关系进行分析,结果发现:无论是在不同物候期还是在不同退化程度草地上,狼毒都具有较稳定的生物量分配模式(根茎叶花果),这种稳定的生物量分配特性有助于狼毒在退化草原的存活和扩张;其次,尽管狼毒对繁殖的分配较小,但并不代表狼毒的扩繁能力差。此外,不同退化程度草地上狼毒不同器官的异速生长关系与其他物种相似,验证了相关生长理论。     

荒漠草原不同土壤生境猪毛蒿个体大小依赖的繁殖分配

植物繁殖分配是生活史理论的核心问题,一直受到生态学家们的关注。为了研究荒漠草原异质生境下植物的繁殖分配策略,本研究以生长在风沙土、灰钙土和基岩风化残积土生境下的猪毛蒿为研究对象,调查了不同个体大小的猪毛蒿生物量特征,分析了生物量间的相关关系和位置效应,讨论了繁殖器官的绝对投入量及其繁殖分配特点。结果表明:基岩风化残积土生境下猪毛蒿的地上生物量和地下生物量、营养器官生物量和生殖器官生物量、繁殖体数量和繁殖体重量等均小于风沙土和灰钙土生境。单株猪毛蒿上、中、下部的地上生物量、繁殖体数量、繁殖体重量和单个头状花序重量均未表现出资源投入的差异性(P>0.05)。繁殖器官生物量的绝对投入(lg R)随着个体大小(lg V)的增大而增加,表现出极显著正相关关系(P<0.001),说明猪毛蒿对营养生长和繁殖的资源投入是同时增加的。基岩风化残积土、风沙土和灰钙土生境下猪毛蒿的繁殖阈值分别为2.07、1.96和1.99 g,其繁殖分配和个体大小均呈现出负相关关系(P<0.05)。不同土壤生境下猪毛蒿单个头状花序重量和个体大小、每株头状花序数量间均呈负相关关系,这种差异性一定程度上反映了种群资源配置的表型可塑性,但这些权衡间没有显著的相关关系(P>0.05)。