一年生龙胆属植物的繁殖分配及其花大小、数量的权衡关系研究

对青藏高原东缘高寒草甸一年生龙胆属植物的花期繁殖分配及其花大小与数量间权衡关系的研究发现,1)个体越大,繁殖投入越高;2)繁殖分配与个体大小间无固定的相关模式,表明不同物种对相似环境压力的适应对策不同;3)花大小和总花数均随个体增大而增加,花数量的增加要比花大小的增加更加显著;4)在采用偏相关方法控制植物个体大小后,花大小与花数目之间表现出权衡关系,与理论预测一致。     

祁连山高寒草甸两型闭锁花植物块茎堇菜的繁殖分配

青藏高原及其边缘地区特有的块茎堇菜(Viola tuberifera)是典型的两型闭锁花结实植物,通过开放花、地上、地下闭锁花进行有性繁殖。为探讨其如何通过繁殖资源权衡适应高海拔环境,选择祁连山高寒草甸3个海拔梯度下块茎堇菜为对象,研究了其闭锁花盛花期的繁殖分配特征。结果发现,1)块茎堇菜营养生长和繁殖间、地上和地下闭锁花有性繁殖分配间存在权衡关系,有性和无性繁殖间可能存在权衡;2)块茎堇菜的有性繁殖分配具个体大小依赖性,与个体大小呈负幂指数相关;3)随海拔升高,总生物量显著减小(P0.05),总有性繁殖分配下降,其中地上闭锁花繁殖分配下降,但地下闭锁花繁殖分配略有上升。繁殖方式也随海拔发生变化,在低海拔(2 800 m)以地上闭锁花为主,高海拔(3 100 m)以地下闭锁花和鳞茎为主。研究结果表明,块茎堇菜可能通过权衡地上和地下闭锁花的资源分配来获得最大的繁殖成效,以适应高海拔环境变化,保障在高寒环境中的生存和繁衍。     

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)。     

藏北高寒草甸不同退化阶段植物群落特征及其繁殖分配研究

以西藏北部羌塘草原高寒草甸为研究对象,研究不同退化阶段草地植物群落特征及16种主要组分种的繁殖分配,试图揭示多年生草本植物及其繁殖分配与草地退化程度的关系。结果表明:随着退化程度的加剧高寒草甸植物群落内优势植物发生明显变化,草地群落的各项指标随着草地退化程度的增加而降低;退化程度对群落内物种个体生物量大小和生物量分配有着显著影响,伴随退化程度的加剧各物种对繁殖的绝对投入所受影响不明显,但繁殖投入升高。在群落水平上,草地退化使植物群落繁殖分配增加,茎分配和叶分配减少。不同植物群落内共有种繁殖分配存在差异,表明其繁殖分配跟退化程度有关;植物繁殖投入随退化程度的变化,反映了植物繁殖对策和繁殖投入在生活史特征中的可塑性。     

钝裂银莲花花部综合特征及其繁育系统

钝裂银莲花(Anemone obtusiloba)是青藏高原东部常见的一种优势毒杂草,也是一种重要的草原退化指示植物,目前对其繁殖特性研究甚少.通过野外定位观察,运用TTC法、联苯胺-过氧化氢法、花粉-胚珠比(P/O)、杂交指数、人工授粉和套袋试验等方法,首次对该物种的花部特征及繁育系统进行了研究.结果表明:该物种单花花期为4～5 d,花雌雄异熟,雌蕊先熟,单花花粉活力和柱头可授期之间也存在一段时间的重叠,钝裂银莲花最佳授粉时间为一天中的12:00-14:00左右;按照杂交指数,其繁育系统属于异交、部分自交亲和,需要传粉者;P/O约为86,判断繁育系统类型为兼性自交;套袋试验显示,钝裂银莲花自然条件下存在无融合生殖现象,繁育系统为自交、异交亲和,以自交为主,但有时也需要传粉者;由此推断,该物种的繁育类型为混交的交配系统,即自交和异交并存,但倾向于自交.在长期的环境选择压力下,钝裂银莲花倾向于自交,可能是对不利环境条件的一种适应进化策略.     

钝裂银莲花花色素成分及其稳定性

以黄色和浅黄色钝裂银莲花(Anemone obtusiloba)花瓣为研究材料,对其色素进行特征显色反应和紫外-可见光谱扫描分析,并对其色素的成分及其稳定性进行研究。结果显示,两种花色钝裂银莲花花瓣均含有叶绿素和类胡萝卜素,主要色素为黄酮类化合物(花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮),不含橙酮和二氢黄酮,其黄酮类化合物均表现为酚羟基结构,可能具有4-酮基、3-OH或4-酮基、5-OH结构的特征;p H值对花色素具有一定影响,避光保存花色苷的稳定性强于光照,Fe3+和Cu2+对花色素稳定性影响比较大。     

北疆荒漠主要早春植物繁殖对策的比较

植物繁殖对策是植物生存、生活的重要生存对策。早春植物是北疆荒漠春季牧场的主要牧草,新萌发的早春植物对恢复牲畜的冬瘦秋乏起着重要的作用。本文对6种主要早春植物的繁殖特征进行对比分析,研究结果表明：早春植物的生物量是随个体的增大而增加的,一年生早春植物荒漠庭荠、东方旱麦草的生殖分配值与其生物量是呈显著的正相关的（P0.05）,伊犁郁金香的生殖分配值与其生物量是呈正相关但不显著（P＆gt;0.05）。一年生早春植物的生殖分配值大于多年生早春植物。     

支持物改变葎草形态可塑性和繁殖特性

通过葎草(Humulus scandens)以乔木支持物、灌木支持物和无支持物3种生长方式,测定雌、雄单株生物量分配、形态特征和繁殖特征等指标,分析支持物对葎草形态可塑性和繁殖的影响。结果表明,支持物对雌株和雄株茎、叶、花穗性状均有显著影响(P0.05),支持物对雄株主茎长、主茎直径、单叶面积及花穗长的影响均大于雌株(P0.05),支持物对雌株的分枝率、总茎长、叶片数及花穗数的影响均大于雄株;支持物对雌株总生物量、茎和叶分配比均无影响,对雄株总生物量、茎和叶分配比则有显著影响(P0.05);支持物对雌、雄株的花分配影响较小,雄株的繁殖分配、繁殖效率指数、繁殖指数和繁殖比率均显著大于雌株(P0.05),且支持物对雄株繁殖特性的影响小于雌株,雌株比雄株具有更高的繁殖可塑性。总之,有无支持物及支持物种类对葎草形态可塑性和繁殖有明显影响。     

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.     

钝裂银莲花不同居群遗传多样性的ISSR分析

本研究采用ISSR分子标记技术分析了甘肃省4个地区(合作、碌曲、阿万仓和阿孜)钝裂银莲花的11个居群的遗传多样性水平和遗传结构。结果表明,13个引物共扩增出701条带,其中392条具有多态性,多态位点百分率为55.92%。在物种水平上,Shannon多样性指数(I)为0.372,Nei基因多样性指数(H)为0.250;Nei的基因分化系数Gst和AMOVA分析表明钝裂银莲花居群遗传分化大部分存在于居群间。在居群水平上,I为0.183,H为0.114,可见钝裂银莲花居群具有较高的遗传多样性。依据Nei的遗传距离对不同居群进行UPGMA聚类,聚类结果为合作居群为一类,碌曲和阿万仓居群为一类,阿孜为一类。居群遗传多样性与环境因子间的相关性分析表明,遗传多样性水平与海拔、含水量、有效磷和经纬度之间没有相关性,而与降水量之间显著负相关。     

水分胁迫下雌雄异株植物葎草繁殖策略的可塑性调节

研究雌雄异株草本植物应对环境胁迫的繁殖策略及生殖分配可塑性,对发展雌雄异株植物的生活史进化理论和该类植物资源保护利用具有重要意义。实验以葎草为材料,通过设置轻度(LS)、中度(MS)、重度(RS)水分胁迫梯度,研究雌、雄单株的花芽分化、生物量分配、花穗性状、花药(或子房)数、花粉数及活力等与生殖生长相关的可塑性。结果表明:1)葎草通过提前花芽分化应对水分胁迫,雄株先于雌株进入生殖生长(P＜0.01)。2)雄株增加生殖分配应对LS胁迫,雌株减少花穗生物量应对水分胁迫;在RS胁迫时雄株的生殖分配为雌株的近3倍。3)葎草通过减少花穗数应对胁迫,雄株显著增加单个花穗的小花数来应对轻中度缺水(P＜0.05),雌株则减少开花频次降低水分胁迫下生殖能量消耗。4)轻中度水分胁迫对雌株子房宽度无显著影响;中重度胁迫虽使雄株显著缩短了花药长度、减少了单个花药的花粉数(P＜0.05),但花粉大小、花粉活性受影响较小。5)雄株花穗的POD和SOD活性显著高于雌株,雄株对水分胁迫更加敏感。在水分胁迫下,葎草在生存和防御功能稳定的基础上,可以通过协调分配有限资源,实现有性繁殖来完成草本植物较为短暂的生活史。     

毛地黄鼠尾草在不同授粉条件下的繁殖成功与花性状选择

开花植物的繁殖成功在自然种群普遍受到花粉限制的影响。选择理论认为，当植物种群内不同个体的花粉限制程度存在差异时，将发生传粉者介导的自然选择。通过比较毛地黄鼠尾草在不同授粉条件下的繁殖成功和花性状选择，探究了该植物花表型的适应性及其选择机理。结果表明：1）在自然授粉条件下，该植物的繁殖效率（即坐果率和结籽率）与个体的花柱头高度存在显著的负相关关系（P<0.05），而在人工补充授粉条件下，其繁殖效率与个体的花数量之间存在显著的负相关关系，同时个体的结籽率与柱头探出花冠长度也存在显著的负相关性（P=0.031）。2）在自然授粉条件下，该植物因花粉限制导致的结籽率折损与个体的花数量和柱头探出花冠长度皆存在显著的负相关关系（P=0.006，0.041）。3）在两种授粉条件下，花产量性状均受到显著的定向选择作用，且在人工补充授粉条件下的选择强度显著低于自然授粉状态。花柱头高度仅在自然授粉条件下检测到显著的定向选择，相反，柱头探出花冠长度仅在人工补充授粉条件下检测到显著的定向选择；另外，花冠口大小与柱头探出花冠长度的组合性状受到了显著的相关选择。研究表明，毛地黄鼠尾草的花性状明显受到传粉者介导选择；其中，花部结构性状为提高传粉效率表现出明显的功能整合趋向。     

高寒退化草地狼毒繁殖性状的选择及其适应性

被子植物的繁殖性状在很大程度上被认为是通过传粉者介导的自然选择而进化。为了探究狼毒花性状的适应性，以天祝高寒退化草地狼毒为研究材料，通过检测其繁殖相关性状的选择差和选择梯度，探讨了该物种花表型的适应性及可能的选择机制。结果表明：单花序小花数和冠筒长具有显著的选择差和选择梯度（P<0.05），即受到正的定向选择作用；同时，两性状也检测到显著的非线性选择梯度（P<0.05），表现出稳定选择趋向。株高（即花序高度）受到负定向选择作用，其选择梯度为-0.102±0.039（P=0.008）；其他性状，如花冠口大小和单株丛花序数均未检测到显著的选择作用。总体表明，在该研究种群，狼毒的部分繁殖性状表现出适应性进化趋势，株高相对较矮、花筒较长和花序小花数较多的个体越有利于其适合度实现而受到选择。     

青藏高原东部橐吾属植物的花性分配和雌全同株系统

雌全同株是指同一植株内同时拥有雌花和两性花的性系统,至今对该性系统的适应性研究较少。本文以青藏高原东部常见的3种橐吾属植物为材料,调查植株内头状花序的位置,植株高度和个体叶片去除对花性分配的影响。结果表明,3种橐吾均自交不亲和,并且花部特征存在显著的花序轴内变异,无论总状花序基向式发育还是顶向式发育,均表现出早期花有较大的花展示和偏雌的性分配,晚期花拥有较多胚珠和偏雄的性分配。较高的个体拥有较大的花展示,并在雌性功能上投入更多;被去除叶片的个体的花展示和雌花生物量投入均明显下降。然而,植株高度和叶片去除并不会改变花特征在花序内的变异。分析认为橐吾属植株的雌全同株系统的进化意义为资源的灵活分配和吸引传粉者,但无法排除减少雌雄功能冲突的可能。     

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。     

水分胁迫下雌雄异株植物草繁殖策略的可塑性调节

研究雌雄异株草本植物应对环境胁迫的繁殖策略及生殖分配可塑性,对发展雌雄异株植物的生活史进化理论和该类植物资源保护利用具有重要意义。实验以草为材料,通过设置轻度（LS）、中度（MS）、重度（RS）水分胁迫梯度,研究雌、雄单株的花芽分化、生物量分配、花穗性状、花药（或子房）数、花粉数及活力等与生殖生长相关的可塑性。结果表明：1）草通过提前花芽分化应对水分胁迫,雄株先于雌株进入生殖生长（P ＜0．01）。2）雄株增加生殖分配应对 LS 胁迫,雌株减少花穗生物量应对水分胁迫;在 RS 胁迫时雄株的生殖分配为雌株的近3倍。3）草通过减少花穗数应对胁迫,雄株显著增加单个花穗的小花数来应对轻中度缺水（P ＜0．05）,雌株则减少开花频次降低水分胁迫下生殖能量消耗。4）轻中度水分胁迫对雌株子房宽度无显著影响;中重度胁迫虽使雄株显著缩短了花药长度、减少了单个花药的花粉数（P ＜0．05）,但花粉大小、花粉活性受影响较小。5）雄株花穗的 POD 和 SOD活性显著高于雌株,雄株对水分胁迫更加敏感。在水分胁迫下,草在生存和防御功能稳定的基础上,可以通过协调分配有限资源,实现有性繁殖来完成草本植物较为短暂的生活史。     

狼毒种群生殖构件数量特征与生殖配置研究

研究了内蒙古东部退化草原3个放牧演替阶段内狼毒种群的生殖构件数量特征、生殖配置及其与年龄的关系.结果表明,极牧阶段每株花序数、每花序花蕾数、每花序花数显著高于重牧、过牧阶段(P<0.05),而千粒重在3个演替阶段之间差异不显著(P>0.05);6～14龄植株的花蕾数、花数、种子数随着年龄增大而增加,自15龄以后趋于稳定;老龄植株仍保持一定的繁殖能力.狼毒种群最小生殖年龄为6龄,最大生殖年龄为19龄;在同一个演替阶段内,均以花期的生殖配置值最高;地上生物量生殖配置平均为8.62%,茎、叶、生殖构件的总体配置格局为茎∶叶∶生殖构件＝5∶6∶1.放牧干扰未对狼毒种群的生殖配置格局产生显著影响;相对稳定的低生殖配置和长寿命可能是有利于该种群的生存与延续的生活史策略.     

松嫩平原不同生境芦苇生殖分株的异速生长分析

通过乳熟后期大样本随机取样,对松嫩平原季节性积水的单优种芦苇群落和旱地生境羊草+芦苇群落的芦苇生殖分株数量特征进行了定量分析。结果表明,2种生境除花序长和花序生物量外,分株高、构件生物量、分株生物量、生殖生长比率和构件生物量分配间均达到显著差异。2种生境绝对数量性状中花序生物量变异系数最高,分别为57.73%和49.87%;相对数量性状中生殖分配的变异系数最高,分别为36.17%和39.44%。株高与花序长呈正相关,但与生殖生长比率呈负相关趋势。在构件生物量分配关系中,生殖分配和生产分配、生产分配和茎生物量分配均呈极显著的幂函数异速生长关系。揭示了不同生境条件下芦苇较强的调节生殖分配能力,体现了植物个体生长与生殖策略。