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。     

2种趋异型羊草在盐碱胁迫下的克隆可塑性比较研究

羊草Leymus chinensis有黄绿型和灰绿型2种颜色明显不同的趋异类型,分别从基株、分株种群和个体生理3个层次,对盐碱胁迫条件下2种趋异型羊草的克隆可塑性进行了比较研究。结果表明,在相同的盐碱胁迫强度下,灰绿型羊草的克隆构型较黄绿型更趋于“游击”,且表现出较强的克隆生长特性,但其体内脯氨酸含量低于黄绿型羊草。2种趋异型羊草对盐碱胁迫的不同可塑性反应是对环境的一种有效适应。     

不同盐碱条件下羊草根茎克隆构型变化的研究

观察不同盐碱程度土壤（重、中、轻）的条件下，天然草地羊草根茎克隆构型的变化。观察并测量其株长、茎节间长、间隔子长度和分枝角度的变化，结果表明，随着时间的变化各项指标均有增长的现象。但在不同盐碱程度下，羊草株长、根茎节间长度、间隔予长度无显著差异，而分枝角度差异显著，表明在不同盐碱程度下，羊草根茎的分枝角度具有较强可塑性。     

苏打盐碱胁迫对羊草光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用温室土培试验法,研究了羊草叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等对不同苏打盐碱胁迫的响应特征。结果表明,随着模拟光辐射的增强,羊草叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和蒸汽压亏缺等表现为升高,胞间CO₂浓度表现为降低,叶片水分利用效率则呈先升高后降低的趋势。同一光强下,随着土壤苏打盐碱胁迫程度的增大,羊草光合速率和蒸腾速率均有所下降,水分利用效率则有所升高。以光强1 500 μmol/(m²·s)为例,pH 9.78的盐碱胁迫处理的羊草光合速率和蒸腾速率分别比对照(pH 7.15)的处理降低了43.8%和51.3%。苏打盐碱胁迫下,羊草蒸腾速率的降低幅度大于光合速率降低幅度,保持了叶片较高的水分利用效率,可能是羊草适应苏打盐碱逆境的重要生理机制。     

施肥及施加植物生长调节剂对盐碱胁迫下羊草分株种群特征的影响研究

克隆植物的表型可塑性在基株和种群水平上分别表现为克隆构型和分株种群特征的变化。以试验地移栽的黄绿型羊草为对象，研究了施肥和施加植物生长调节剂对盐碱胁迫条件下羊草分株种群特征的影响。通过和对照组羊草分株种群特征的比较，发现在相同的盐碱胁迫强度下，施肥和施加NAA可以促进羊草的克隆生长，减缓盐碱胁迫对羊草克隆生长的抑制作用；在本试验所设的处理水平下，施加6-BT和GA对羊草的克隆生长有一定的抑制作用，并且这种抑制作用主要表现为抑制分蘖和分枝。     

白羊草根系形态特征对土壤水分阶段变化的响应

根系形态特征是评价植物适应胁迫环境的重要指标。以黄土丘陵半干旱区天然草地群落优势种白羊草为材料,研究了其根系生长和形态特征与水分供应条件的关系。采用盆栽控制试验,设置3个水分处理:高水(HW,80%田间持水量)、中水(MW,60%田间持水量)和低水(LW,40%田间持水量),分别在拔节期、开花期、结实期改善水分供应水平,在生育期末测定了白羊草根系生物量和各项形态指标。结果表明:白羊草根系生长与水分供应条件密切相关,持续高水处理有利于白羊草根系生长,其根系生物量、总根长和根表面积均显著提高(P<0.05);水分胁迫抑制了白羊草根系生长,但对白羊草根系平均直径影响不显著;根系生物量、总根长和根表面积间存在显著的正相关关系(P<0.01);不同生育期阶段胁迫后复水,白羊草根系表现出较强的可塑性,在拔节期复水且高的复水幅度能够显著提高白羊草根系生物量、总根长和根表面积(P<0.05)。这些说明白羊草根系对干旱胁迫有较强的耐受能力,其对阶段干旱胁迫后复水的响应与生育期及复水前干旱胁迫程度密切相关。     

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。     

退化羊草群落恢复演替系列种群构件年龄结构特征

本研究以松嫩平原退化羊草(Leymus chinensis)群落围栏与割草草地不同演替系列羊草种群为研究对象,调查恢复演替系列羊草种群分蘖株、根茎长度、芽库的年龄结构及冬眠构件的组成等数量特征.结果表明,不同样地中不同演替系列的分蘖株的年龄结构.均是1龄>2龄>3龄.为增长型的年龄结构.羊草根茎的累积长度以2龄的根茎所...     

松嫩草地不同成熟度羊草种子对盐胁迫的发芽响应

羊草(Leymus chinensis)是多年生根茎型优质禾本科饲草,也是东北松嫩盐碱化草地的建群植物,针对不同成熟度羊草种子对盐胁迫发芽响应在国内外未被涉及的现状,本研究以NaCl为盐胁迫处理液,设置4个胁迫浓度(50, 100, 200和400 mM)研究不同成熟度(盛花期后24, 29, 34和39 d)羊草种子对盐胁迫的发芽响应。结果表明:不同成熟度的羊草种子同样表现出不同的耐盐性,盛花期后39 d的羊草种子活力最大,发芽率、发芽势、复萌率以及总发芽率均优于其余3个发育时期的种子。另外,盐胁迫下未萌发的羊草种子复萌率随着胁迫强度的增加而增加,这是羊草种子对高盐胁迫的生理适应策略,以休眠形式躲避不良环境,待土壤盐浓度降低时萌发出土。本研究可为羊草种子的发育与抗逆生理学等研究提供一定的科学依据。     

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。     

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。     

松嫩草地不同降水区土壤盐碱化程度与羊草生产力关系的比较研究

松嫩草地生产力同时受到降水和土壤盐碱化的制约,但是在降水变化的背景下土壤盐碱化与草地生产力的相关性仍不清楚。本文基于松嫩草地降水的带状分布特征和野外样地调查数据,分析了不同降水量地区土壤盐碱化与羊草生物量的相关性,并利用系统聚类分析法对每个调查区土壤pH值、电导率和容重进行聚类,划分出盐碱胁迫低、中和高3个类群,探讨不同降水区土壤盐碱化指标对羊草地上生物量影响的变化趋势。结果表明：不同降水区,羊草生产力与土壤盐碱化指标间相关性不同。降水较高的草地东部和降水较少的西南部羊草地上生物量和土壤容重呈显著负相关,降水适中的草地中西部羊草地上生物量和土壤pH值呈显著负相关,羊草生物量总体随着盐碱胁迫呈负指数衰退,但各降水带内衰退主要因子和衰退影响程度有所不同。     

松嫩中部草地退化对植被和土壤特性的影响

研究草地退化演替中植被群落和土壤特性的变化可为退化草地生态恢复提供科学依据。采用野外调查和室内分析的方法,研究了松嫩草地轻度退化[羊草(Leymus chinensis)群落,LCC]、中度退化[野古草(Arundinella hirta)群落,AHC]、重度退化[碱茅(Puccinellia distans)群落,PDC]和极度退化[碱蓬(Suaeda glauca)群落,SGC]植物多样性和土壤理化特性的变化规律。结果表明,草地植物群落组成和物种多样性均随草地退化演替发生了显著变化,羊草群落的物种丰富度、均匀度指数、多样性指数和生物量均高于其他3种植被退化演替阶段。草地退化对土壤理化性状有明显影响。土壤容重表现为羊草群落野古草群落碱茅群落碱蓬群落;羊草群落土壤紧实度小于碱蓬和碱茅群落。羊草群落和野古草群落土壤有机质和全氮含量显著高于碱蓬群落和碱茅群落(P0.05)。土壤全磷含量以羊草群落最高,野古草群落含量最低;羊草群落的土壤速效N和P显著高于碱茅群落和碱蓬群落(P0.05),而碱茅群落土壤速效K含量最高。草地退化演替显著影响植被群落特性,进而改变了土壤理化性状,甚至加剧了该地区土壤盐碱化的发生。     

鲜羊粪添加对中度盐碱退化羊草草地植被及土壤特征的影响

为了探究添加鲜羊粪对盐碱退化羊草草地的影响,以黑龙江省西部中度盐碱退化羊草草地为试验对象,分析不同鲜羊粪添加量对草地植物群落特征、土壤盐碱特性及土壤团聚体稳定性的影响。试验采用单因素随机区组设计,设置对照,羊粪添加量1.25 kg/m²、2.50 kg/m²、3.75 kg/m²、5.00 kg/m²共5个处理,羊粪添加处理持续60 d。结果表明：随着羊粪添加量的增加,植物群落高度和群落盖度呈显著上升趋势(P<0.05);施用羊粪2.50 kg/m²时,植被地上生物量显著高于其他处理(P<0.05),单位面积鲜重增长了92.64%,干重增长了62.11%;添加羊粪能够提高土壤含水量,显著降低土壤电导率,羊粪添加量为2.50 kg/m²和5.00 kg/m²时,0～10 cm土层土壤电导率显著低于其他处理(P<0.05);羊粪添加能够显著改善盐碱退化羊草草地的土壤团聚体组成(P<0.05),增加5～10 mm粒径...     

施肥及施加植物激素对羊草克隆构型的影响

以试验地移栽的羊草Leymus chinensis为对象,研究了施肥和施加植物激素对盐碱胁迫条件下羊草克隆构型的影响。通过和对照组的比较,发现在相同的盐碱胁迫强度下,施肥和施加NAA(生长素)、6-BT(细胞分裂素)、GA(赤霉素)均不同程度的使羊草的克隆构型趋于“密集”。     

松嫩草原羊草群落水分生态的研究

采用自行设计的蒸散仪和加拿大产自动气象设备，研究了松嫩草原羊草群落的水分生态问题，结果表明，生长季晴天条件下，羊草群落的蒸散、蒸腾速率的日变化基本呈双峰曲线，但秒同月份差异显著。环境因子对群落蒸腾作用的影响是综合性的，其中太阳辐射为主导因子，并与群落的蒸腾速率呈极显著相关。温度、相对湿度、土壤含水率的日变化与群落蒸腾速率的日变化相关关系均不明显。降水量、蒸散量、土壤含水量和植物含水量构成土壤－羊草     

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。     

黄土高原半干旱区天然草地群落结构与土壤水分关系

气候变化导致水热条件发生变化,从而引起土壤含水量改变,必然影响区域植物群落结构和功能。本研究以黄土高原半干旱区天然草地群落为研究对象,在较大空间尺度上根据随机设置样地法调查区域内典型地带性草地群落,研究黄土高原半干旱区土壤含水量的变化对草地群落的影响。结果表明,1)地上生物量、凋落物质量与土壤含水量呈显著正相关;地下生物量和总生物量与土壤含水量虽正相关但不显著;2)物种多样性和物种丰富度均随着土壤含水量的增加而增加;3)植物功能群受土壤水分的影响,表现为禾本科和豆科随着土壤含水量的增加而增加,而杂类草相反。总之,在半干旱区土壤水分是限制群落生产力和物种多样性的重要因子,而禾本科和豆科作为指示物种可以反映土壤的水分状况。土壤水分的变化可能是导致半干旱区天然草地群落演替的驱动力,草地退化可能与土壤含水量的改变有关。     

锡林河流域羊草草原植被分异的驱动力

植被与环境关系是群落生态学研究重要内容,阐明气候与放牧共同作用下草原植被分异,量化解析自然与人为干扰因子的影响具有理论与实践价值。本研究以锡林河流域羊草草原为例,采用除趋势典范对应分析法(detrended canonical correspondence analysis,DCCA)和结构方程模型(structural equation modeling,SEM),定量研究气候、海拔、土壤及放牧因子对羊草群落分异的作用。结果表明,1)DCCA前两个排序轴集中了67.63%的信息量,第1排序轴反映了放牧和水热因子的作用,第2排序轴为土壤养分的影响;2)结构方程模型分析发现,羊密度对植被分异的总影响最大,其次为气候因子;3)气候、海拔和放牧因子对植被分异也有间接作用,主要途径是影响土壤理化性质。本研究明晰了放牧与气候是主导锡林河流域羊草草原群落分异的关键因子,深入揭示了气候因子在局地尺度所发挥的作用。在草地管理实践中,结合气候特征制定具体措施,有助于促进草地资源的合理利用与保护。     

东北盐生草甸五种习见牧草苗期抗盐碱性的比较

在模拟的盐碱生态逆境下,研究了碱蓬、虎尾草、碱茅、野大麦、羊草等5种东北盐生草甸的习见牧草对盐碱胁迫的抗性特点。结果发现这些植物对盐碱逆境的适应方式存在三个类型。一、碱蓬是以御性为主,以吸收大量盐分形成盐泡贮存于液泡中;二、虎尾草是以御胁变性为主,从外界环境中吸收大量无机离子Na~+进行渗透调节;三、碱茅、野大麦和羊草是以耐胁变性为主,主要在细胞内合成大量脯氨酸等有机溶质进行渗透调节。采用干物质生产胁强敏感度/屈服点胁强作为指标来衡量抗盐碱性强弱,其结果为碱蓬>虎尾草>碱茅>野大麦>羊草。据此,建议在生产上以碱茅和野大麦作为改良东北盐生草场的首选牧草。