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。     

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(P0.05),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(P0.01)。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(P0.05),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(P0.05),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(P0.05),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(P0.05)。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。     

遮阴对千根草构件性状、克隆生长及繁殖策略的影响

为开发和利用野生乡土草坪草种质资源千根草(Euphorbia thymifolia),探究其耐阴性强弱与形成机理,通过设置0 (CK)、30%、50%、70%的4个遮阴度,经4个月夏季室外处理后,测定基株的构件性状、生物量结构、克隆效率指数及有性繁殖指数等参数,分析遮阴下千根草的生长和繁殖策略。结果表明,1)千根草通过降低叶片数、叶面积、匍匐茎长和分枝强度(P 0.05),形成适应遮阴度的构件数量和质量性状。2)叶性状对遮阴响应顺序为叶数总叶面积叶长单叶面积叶宽叶厚,茎性状对遮阴响应顺序为分枝强度株高匍匐茎长分枝密度一级分枝数,根性状对遮阴响应顺序为不定根数主根直径侧根数主根长。3)遮阴降低了基株生物量(P 0.05),千根草通过调整构件生物量分配比,形成适应遮阴生境的生长策略。4)千根草通过降低有性繁殖分配与繁殖指数应对 30%遮阴(P 0.05),通过降低克隆结构生物量和克隆效率指数适应遮阴生境(P 0.05)。综上,千根草为喜光植物,可通过调节构件性状与生物量结构,形成与遮阴度相匹配的克隆生长与有性繁殖策略。     

遮阴对千根草构件性状、克隆生长及繁殖策略的影响

为开发和利用野生乡土草坪草种质资源千根草(Euphorbia thymifolia),探究其耐阴性强弱与形成机理,通过设置0(CK)、30％、50％、70％的4个遮阴度,经4个月夏季室外处理后,测定基株的构件性状、生物量结构、克隆效率指数及有性繁殖指数等参数,分析遮阴下千根草的生长和繁殖策略.结果表明,1)千根草通过降低叶片数、叶面积、匍匐茎长和分枝强度(P<0.05),形成适应遮阴度的构件数量和质量性状.2)叶性状对遮阴响应顺序为叶数>总叶面积>叶长>单叶面积>叶宽>叶厚,茎性状对遮阴响应顺序为分枝强度>株高>匍匐茎长>分枝密度>一级分枝数,根性状对遮阴响应顺序为不定根数>主根直径>侧根数>主根长.3)遮阴降低了基株生物量(P<0.05),千根草通过调整构件生物量分配比,形成适应遮阴生境的生长策略.4)千根草通过降低有性繁殖分配与繁殖指数应对>30％遮阴(P<0.05),通过降低克隆结构生物量和克隆效率指数适应遮阴生境(P<0.05).综上,千根草为喜光植物,可通过调节构件性状与生物量结构,形成与遮阴度相匹配的克隆生长与有性繁殖策略.     

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。     

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。     

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。     

桑树栽培与保护讲座(10)

9 桑树有性繁殖 繁殖和培育优良桑苗,是发展蚕业生产的前提,也是桑叶高产优质的基础.桑苗的繁育,分有性繁殖和无性繁殖两大类.用桑籽播种,使其发芽生长培育成苗的方法,叫有性繁殖,所得苗木称实生苗;将桑树营养器官或生殖器官的一部分与母体分离后,通过特殊处理,并放置于适宜的环境条件下,使其形成独立的新个体的方法,叫无性繁殖,如嫁接、扦插等.用种子繁育的实生苗,与无性繁殖的苗木相比,具有适应力较强、可塑性较大、根系发达、耐瘠耐旱、木质坚韧等优点,但存在实生苗个体之间性状不一以及大多数叶形小、叶肉薄、花椹和侧枝较多、单株产叶量低等缺点.     

几种耐寒耐旱多年生根蘖型植物的研究

通过在内蒙古天然草地实地观察和分析,对在草原区和荒漠区退化草地、沙地和沙漠边缘生长的四种多年生根蘖型植物进行了地下生态生物学特性的研究,认为可以进行无性分株繁殖来改造和恢复利用沙地.     

不同退化草地短穗兔耳草繁殖特性与土壤养分的相关性研究

<正>克隆繁殖和生长的植物具有对环境的高度适应性,近年来这已成为植物种群生态学研究的热点之一[1-2]。近年来,针对分布于青藏高原上一些无性系植物进行的有关克隆繁殖和克隆生长的研究有一些报道[3]。短穗兔耳草(Lagotis brachystachya)是青藏高原上一种常见的、以有性和无性二种方式进行繁殖的多年生草本植物。该植物可以在基株上生出匍匐茎,在匍匐茎末端产生无性系分株;有些植株的无性     

Production of asexual and sexual offspring in the triploid sexual planarian Dugesia ryukyuensis

Certain freshwater planarians reproduce asexually as well as sexually, and their chromosomal ploidies include polyploidy, aneuploidy and mixoploidy. Previously, we successfully performed an experiment in which a clonal population produced by asexual reproduction of the Dugesia ryukyuensis (OH strain) switched to the sexual mode of reproduction. Worms of this strain are triploid with a pericentric inversion on Chromosome 4. The worms were switched to sexual reproduction after being fed with sexually mature Bdellocephala brunnea, which is a sexually reproducing species. The resulting sexualized OH strain produced cocoons filled with several eggs. Two putative factors, Mendelian factor(s) and chromosomal control(s), have been proposed as determining the reproductive mode. The present study demonstrated that inbreeding of the resultant sexualized worms produced the following four types of offspring through sexual reproduction: diploid asexual worms, triploid asexual worms, diploid sexual worms and triploid sexual worms. The chromosomal mutation on Chromosome 4 was inherited by these offspring independent of their reproductive mode. These results provide two important pieces of information: (i) the putative genetic factor was not necessarily inherited in a Mendelian fashion; and (ii) the reproductive mode is not regulated by chromosomal changes such as polyploidy or chromosomal mutations. This suggests that asexuality in D. ryukyuensis is regulated by an unknown factor(s) other than a Mendelian factor or a chromosomal control.     

不同氮磷组合对短穗兔儿草克隆繁殖特性的影响

以短穗兔耳草(Lagotis brachystachya)为研究对象,采用随机区组设计,观测了不同氮磷肥料组合对其生长和克隆繁殖特性的影响。结果表明:短穗兔耳草的匍匐茎数、茎生叶数、匍匐茎长、分株叶片数、分株根长、分株高在不同氮磷肥料组合间存在显著差异(P0.05),其中,处理的基株叶片数、匍匐茎数、茎生叶数及分株根长均达到最大值,分别为16.25片、7.23条、11.25片及4.32 cm;而对匍匐茎长无显著影响。因此,土壤氮磷肥力条件的差异对短穗兔儿草的克隆繁殖特性存在一定的可塑性。     

封育年限对云雾山典型草原植物繁殖与植被更新的影响

研究封育年限对黄土高原典型草原繁殖更新的影响,为退化黄土高原植被恢复和生物多样性维持提供一定的理论依据。在云雾山自然保护区的实验区选取不同封育年限区(5,15,23,32 年)和放牧地(对照)草地作为试验样地,采用挖掘取样法进行草地繁殖更新的研究。结果表明:封育年限对后代繁殖更新苗的物种丰富度影响显著(P<0.05)。封育5年草地和封育15年草地的后代更新苗的物种丰富度与放牧地差异不明显(P>0.05),而封育23年草地和封育32年草地的后代更新苗的物种丰富度显著小于放牧地。封育年限对草地后代繁殖更新总密度、无性繁殖密度、根茎型、分蘖型、匍匐型和分枝型的繁殖密度均影响显著(P<0.05)。随着封育年限的增加,繁殖更新总密度和无性繁殖密度均呈递减趋势,根茎型和分蘖型密度均呈先升高后降低趋势,根蘖型和分枝型密度呈先降低后升高趋势,匍匐型的密度呈逐渐增加趋势,无性繁殖密度与有性繁殖密度之比呈先增加后降低趋势。植物群落密度与无性繁殖密度、繁殖更新总密度之间均呈正显著相关。在云雾山典型草原,短期封育有利于植物后代繁殖更新,长期封育反而不利于草地的繁殖更新,对退化草地封育5年最有利于植物的繁殖更新。植物无性繁殖密度的变化直接影响着繁殖总密度的变化,从而影响了植物群落的密度变化。     

2种典型荒漠植物细根序级结构及功能特征分析

在根序水平上,细根具有高度形态和功能异质性,进行不同根序细根形态与养分特征的研究,对认识根系内部异质性具有重要意义。在西北干旱和半干旱区以典型荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)和白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,采用挖掘法收集根序完整细根,按照Pregitzer根系分级法对其分级,用细根分析软件(WinRHIZO)对细根形态参数进行测定,同时对各序级根C、N含量进行测定。结果发现:随着序级的升高,2种荒漠植物细根直径、根长均增加,而比根长则降低。随根序的升高,2种荒漠植物C含量和C/N比逐渐增加,而N含量逐渐降低,1级根C、N含量与2、3级根之间差异显著。根直径和根长与C含量及C/N呈显著或极显著正相关,而与N含量呈显著负相关,而比根长刚好相反。综上所述,2种典型荒漠植物形态的变化与功能相适应,支持短命根模式假说,末端细根的形态、结构决定其功能是吸收养分和水,而高级根的形态、结构决定其功能是运输和贮存养分。     

青藏高原白草生殖生长期植株器官生物量分配特征

为明确白草（Pennisetum centrasiaticum Tzvel.）生殖生长期生物量分配规律，本研究选择西藏自治区日喀则市萨迦县一处白草单优种群落，采用野外调查取样和室内分析方法，研究白草不同生育期的基本生长特征、构件生物量分配特征和构件占比相关关系。结果表明：白草株高、茎粗、凋落物占比、茎占比、叶鞘占比、穗占比、生殖枝占比和地上营养体占比随生育进程呈“∩”型变化；根茎占比从孕穗期65.42%显著下降到灌浆期45.10%，后在成熟期显著上升至63.22%，呈“∪”型变化。白草灌浆期茎叶比2.16，根茎占比45.10%，地上生物量占比达到最大的54.90%，大量干物质未转移至地下部贮存，利用价值最大。因此，白草以地下根茎克隆繁殖作为主要繁殖方式，在生殖生长前期将干物质大量分配到地上部完成有性生殖，在成熟期将干物质转移到地下部贮存。     

火烧对黄土高原典型草原地上植被和繁殖更新的影响

火烧影响着草地植物种群的繁殖策略和形成过程,控制着群落的组成、外貌特征、动态变化和演替进程。本文通过对比黄土高原典型草原未火烧区和火烧区火后第一年地上植被特征、群落结构、物种组成和繁殖更新,探讨了黄土高原典型草原地上植被和繁殖更新对火烧的响应机制。结果表明,火烧显著降低了群落盖度、枯落物厚度与生物量,显著提高了群落的密度。火烧对物种丰富度影响不显著,却显著降低了4个物种多样性指数(Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数)。火烧干扰明显改变了植物群落结构和物种组成。火烧显著提高了草地的繁殖更新密度和无性繁殖密度,而对有性繁殖密度和草地繁殖更新的物种丰富度影响不显著。火烧显著提高根茎型和分蘖型植物的密度,而对根蘖型、分枝型和匍匐型植物密度影响不显著。黄土高原典型草原是以多年生克隆植物为主的草原生态系统,地上植被的繁殖更新更依赖于无性繁殖。植物繁殖更新贡献高低与火烧无关,而与草地群落物种组成相关。     

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。     

不同放牧强度和水分处理下荒漠草原土壤呼吸与群落地下生物量的关系

为比较短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原不同放牧强度下不同水分处理对土壤呼吸、根系现存量和根系净生长量的影响,揭示土壤呼吸与地下生物量之间的关系,本研究在内蒙古荒漠草原不同放牧强度试验区进行对比性试验。放牧强度试验采用完全随机区组设计,将50 hm²试验样地分为不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧4个梯度,3次重复。每个放牧强度下设有4个不同水分处理（减水50%、自然降水、增水50%和增水100%）。在不同水分处理小区内,采用开路式土壤碳通量测量系统LI-8100测定土壤呼吸速率,用根钻法测定根系现存量,根袋法测定根系净生长量。结果表明：不同放牧强度对土壤呼吸和群落地下生物量没有产生显著性影响（P>0.05）;土壤呼吸速率随着降水的增多显著增加（P<0.05）;在整个生长季中,土壤呼吸速率呈现先增高后下降的趋势;群落地下生物量在减水50%处理下显著降低（P<0.05）,根系净生长量在增水100%处理下最高,显著高于减水50%处理（P<0.05）;土壤呼吸速率与根系现存量和根系净生长量存在显著的正相关关系（P<0.05）。因此,在干旱的荒漠草原,水分是影响土壤呼吸和群落生长发育的主要因素。