脱落酸对中国沙棘克隆生长调控机制的研究

目前,关于中国沙棘克隆生长调节的研究集中于外在机制。为探讨脱落酸在中国沙棘克隆生长调节过程中的作用机制,通过灌水强度形成土壤水分梯度,分析沙棘克隆生长参数、ABA含量、ABA/IAA、ABA/ZR、ABA/GA3比值的响应规律及其因果关系。结果表明:随着灌水强度的增大,克隆生长(分株生长、克隆繁殖、克隆扩散)能力先升后降,而ABA含量及其比值先降后升,两者呈极显著负相关关系。因此,随着灌水强度"过小—适宜—过大"的变化,中国沙棘通过ABA制约的克隆生长调节形成与之相适应的克隆生长格局连续体"游击型—聚集型—游击型"。其中,"聚集型"格局以分株大、数量多、扩散能力强为特征,有利于种群稳定性和克隆持久性维持;"游击型"格局以分株小、数量少、扩散能力弱为特征,有利于种群对水分胁迫的适应,但以降低分株生长、克隆繁殖和克隆扩散能力为代价,提高了种群的早衰概率。     

中国沙棘种群分株克隆生长型动态研究

中国沙棘分株克隆生长型可分为单轴型及合轴型2种,它们在种群中的数量和比例变化具有生态适应意义.为了探讨克隆生长型随种群年龄增长的变化规律,采用"空间差异代替时间变化法"和"样地编年序列法"分析了克隆生长型的时间动态.结果表明,通过分株及其分蘖的出生与死亡调节,中国沙棘不断改变分株的克隆生长型.在种群增长和稳定阶段,分株以合轴型为主;在种群衰退阶段,分株以单轴型为主;在林窗更新阶段,分株又以合轴型为主.分株克隆生长型的这种循环变化过程,是中国沙棘有效利用环境资源和维持种群稳定性的对策之一.     

水分条件对中国沙棘生长及种群稳定性的影响

中国沙棘广泛分布于我国北方干旱、半干旱地区,水分条件是决定其存活、生长和繁殖的主导因子。从西南到西北,随着降水量的减小和干燥度的增大,树体大小及种群寿命随之下降。在黄土高原,阴坡种群的繁殖能力和生长状况优于阳坡,峁坡下部优于中部而中部则优于上部。在毛乌素沙地,下湿地优于丘间地,丘间地优于流动沙地。但是,作为现代分布中心的黄土高原、毛乌素沙地及鄂尔多斯高原,多数地区降水不足,虽说中国沙棘依托克隆繁殖赋予的许多优越性维持着克隆的持久性和种群稳定性,如遇连年干旱或种群生产力超过"土壤水分承载力"则会导致种群衰退甚至死亡。因此,今后应积极推广应用抗旱节水造林技术,加强异质性生境中克隆植物斑块式造林和更新技术提供理论依据。     

中国沙棘平茬萌蘖种群的密度动态及其调节规律

以样地每木检尺资料为基础,依据“空间差异代替时间变化法”以及“样地编年序列法”的原理,探讨了中国沙棘Hippophae rhamniodes subsp． sinensis平茬萌蘖种群的密度动态及其调节规律。结果表明：通过萌蘖植株、分蘖和构件密度制约的出生与死亡调节,中国沙棘从个体数量、分株形态、构件生物量分配等不同层次维持种群适宜的数量和结构。①种群通过萌蘖植株的出生与死亡调节不断改变着种群密度,依次可将种群密度动态分为上升、下降和平稳等3个阶段。②种群通过分蘖的出生与死亡调节,不断改变着萌蘖植株的形态。随着种群基盖度的增大,合轴型分株的比例下降而单轴型分株的比例上升。③种群通过构件的出生与死亡调节,不断改变着构件的生物量分配。随着种群基盖度的增大,枯枝生物量分配上升而叶片生物量分配下降,克隆器官和根系的生物量分配均呈下降趋势。④研究对象的生物量分配已趋于平稳,亟待再次平茬或创造林窗恢复种群的繁殖、生长和存活能力。由此可得出结论：中国沙棘平茬后,通过克隆植株、分蘖及构件的密度制约出生与死亡调节,使种群形成与环境资源供应水平相适应的个体数量与分株形态,从而实现对生境资源的合理利用以及种群持久性的维持。图3表1参22     

中国沙棘种群分株克隆生长型动态研究

中国沙棘分株克隆生长型可分为单轴型及合轴型2种,它们在种群中的数量和比 例变化具 有生态适应意义。为了探讨克隆生长型随种群年龄增长的变化规律,采用“空间差异代 替时间变化 法”和“样地编年序列法”分析了克隆生长型的时间动态。结果表明,通过分株及其分 蘖的出生与死 亡调节,中国沙棘不断改变分株的克隆生长型。在种群增长和稳定阶段,分株以合轴型 为主;在种 群衰退阶段,分株以单轴型为主;在林窗更新阶段,分株又以合轴型为主。分株克隆生长 型的这种 循环变化过程,是中国沙棘有效利用环境资源和维持种群稳定性的对策之一     

中国沙棘克隆生长对土壤含水率的需求动态

中国沙棘定居后依靠克隆生长维持种群稳定性,而水分状况是决定克隆生长能力的主导因素,但两者关系的研究目前均以特定年龄种群为对象。本研究基于连续4a的观测结果,探讨中国沙棘克隆生长对土壤含水率需求随种群年龄增长的动态过程。结果表明:1)特定种群年龄下,分株生长、克隆繁殖(子株数量)、生物量积累能力随土壤含水率的增大呈下开口抛物线变化,方程拐点(顶点)即为利于克隆生长的最佳土壤含水率。2)随着种群年龄的增大,分株个体越来越大、克隆子株数量越来越多、生物量越来越高,利于分株树高生长、克隆繁殖、生物量积累的最佳土壤含水率分别从15.67%、15.80%、15.77%升至16.80%、16.32%、16.37%。3)分株生长、克隆繁殖(子株数量)、生物量积累能力之间呈极显著或显著正相关,即具有协同作用。由此可见,特定种群年龄下,克隆生长能力随土壤含水率的增大先升后降;随着种群年龄的增大,利于克隆生长的最佳土壤含水率不断提高。但在不同土壤含水率下,中国沙棘均可通过分株生长、克隆繁殖(子株数量)、生物量积累能力的协同调节,形成与土壤含水率相适应的克隆生长格局,从而以更高的概率维持克隆持久性。     

水曲柳实生种群发生的初步研究

用野外生态试验的方法研究水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.) 种群发生与环境条件的生态关系。通过定量分析,确定影响水曲柳种群天然发生的主要环境因子为林分郁闭度、林地表层土壤水分和林下地被物。林分郁闭度影响种群的发生进程、幼龄个体的生长发育及其与草本植物的种间竞争,水曲柳宜在郁闭度为0.4—0.8的林分内天然发生;表层土壤水分通过影响种子后熟和萌发限制种群的发生数量;林下地被物的存在阻隔了种子与地表的接触,从而影响种群的天然发生数量,清除这些地被物可促进种群的天然发生。     

克隆植物种群时间动态研究进展

在对克隆植物种群数量、种群结构、生长格局和生长型时间动态进行综合论述的基础上,展望了今后研究的发展方向,期望为推动克隆植物种群研究提供有益的参考.     

东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群结构研究

从无性基株个体（即一个遗传单位）种群和无性克隆分株及萌生枝种群两个层次上对东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群年龄结构进行分析，结果表明：无性基株个体种群0～10龄级幼苗贮备严重不足，11～20龄级苗木所占比重最大，种群动态呈稳定型；无性克隆分株和萌生枝种群年龄结构比较完整，结构分布图呈正三角形，种群动态表现为增长型；总体上来讲山生柳种群呈增长趋势，只是在演替过程中为适应环境其繁殖方式有所改变，导致现阶段山生柳种群两个层次结构状态。     

雷公山自然保护区野猪塘水青冈种群结构动态分析

为揭示水青冈(Fagus longipetiolata)种群结构及其动态特征，选取天然种群集中分布地段，采用相邻格子法设置典型群落样地，从水青冈自然种群的胸径结构特征对其种群结构及数量动态变化进行分析。结果表明：水青冈种群结构整体呈金字塔形；种群的幼龄个体数充足，其个体数量占种群总数量的63.16%,为典型的增长型种群；存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型。种群数量随着龄级结构的增加呈减小—增大—减小的趋势，而种群标准化存活个体数l_x和标准化存活对数lnl_x随着径级的增大逐渐减小，个体平均期望寿命e_x随着径级的增加呈先增加后降低的趋势；种群死亡率q_x和损失度K_x曲线变化趋势一致，均呈现出降低—升高—降低—升高—降低—升高的复杂动态变化，表明种群易受外界环境干扰，处于极不稳定的状态。     

水竹无性系种群生物量结构研究——以云南省彝良县海子坪自然保护区天然水竹无性系种群为例

对云南省彝良县海子坪省级自然保护区天然水竹无性系种群生物量结构的变化规律进行了研究.结果表明:1)水竹无性系种群分株生物量与胸径、株高及胸径平方与株高乘积的关系密切.2)水竹无性系种群分株各构件单位含水率随着年龄的增长先升后降,无性系种群分株含水率1,2,3年生水竹均高于4,5年生水竹.3)水竹无性系种群分株各构件单位生物量由大到小依次为秆,鞭,枝,蔸,根,叶;地上部分生物量大于地下部分;在不同年龄由大到小依次为1年生,2年生,3年生,4年生,5年生,其中以1年生水竹最大,5年生最小.     

塔河流域不同生境条件下柽柳种群结构异质性特征

为明确荒漠生态系统优势灌木柽柳的种群结构及其形成机理,在塔河流域的沙地、盐生地、岩性土地等3种立地条件下开展柽柳种群调查,结果表明:3种立地条件下,优势柽柳灌丛中伴生有旱生灌木和草本植物,共计8科9属9种;3种立地条件下不同径级的柽柳种群个体数量随着径级的增大呈先增加后降低的变化趋势,且沙地环境条件下柽柳种群径级结构较盐生地和岩性土地的相对完整,但均以Ⅱ、III级个体的数量较多;随着高度级的增加,沙地柽柳种群不同树高级的个体数量变化趋势与其径级的变化一致,盐生地的呈下降趋势,岩性土地的呈上升趋势;沙地条件下,随着林地盖度的增加,柽柳种群中小径级个体数量明显增加,说明林地郁闭度的增加为柽柳个体的存活及生长提供了良好的生境条件;沙地的柽柳种群结构受土壤氮、镁、有机质质量分数和土壤含水量等多重因素的影响,而盐生地的主要受土壤有机质质量分数和土壤含水量的影响,岩性土地主要受土壤氮质量分数、有机质质量分数和土壤含水量等影响。     

元宝山南方红豆杉克隆种群生长型研究

以广西元宝山的南方红豆杉无性系种群为研究对象,对其克隆分株的数量、形态特征(分株高度、基径、间隔物长度、分株位移)等进行调查分析,采用一个连续统指数对克隆构型进行定量描述,进而分析了克隆生长型与种群更新的关系.结果表明不同样地中南方红豆杉克隆分株的形态特征有差异,分株平均高度和基径为2.45m和6.2cm.克隆构型指数在0.6～0.87之间,变化范围较大,说明元宝山南方红豆杉无性系种群的克隆构型在不同的生境中有较大变化.采用的克隆构型指数能较好的描述南方红豆杉无性系的克隆构型特征,用指数描述的结果与形态学性状判断的结果具有一致性.元宝山的南方红豆杉种群更新包括种子更新和分株更新,自然状态下以分株更新为主.趋于"游击型"的南方红豆杉分株更新占优势,种子更新形成的幼苗很少见到;趋于"密集型"的南方红豆杉种子更新的比例增大.     

土壤水分胁迫下四翅滨藜的生长及生物量分配特性

从美国西部引进2年生准常绿灌木四翅滨藜(Atriplex canescens(Pursh)Nutt)分别定植于含水量不同的陶瓷花盆土壤中,通过人工控制土壤水分研究其生长和生物量的分配特性。研究结果表明:土壤水分胁迫严重限制了四翅滨藜的营养生长和生殖生长,使单株高度、分枝数、侧根数和叶片数量显著下降,从而导致单株生物量降低,其中轻度土壤水分胁迫平均苗高为47.3 cm,分别是中度、无、重度土壤水分胁迫的1.13、1.31、1.34倍;轻度土壤水分胁迫平均地茎为14.76 mm,分别是中度、无、重度土壤水分胁迫的1.16、1.47、1.50倍;中度、重度和无土壤水分胁迫比轻度土壤水分胁迫的叶干重生物量降低了23.99%、51.76%、47.97%;中度、重度和无土壤水分胁迫比轻度土壤水分胁迫的茎干重生物量降低了15.43%、50.52%、49.59%。随着土壤水分胁迫的加重,光合产物积累从中下部叶片向中上部叶片转移。各构件生物量随土壤水分胁迫的加重而降低,其变化幅度大小为:侧根生物量>叶生物量>茎生物量>主根生物量,反映了四翅滨藜对土壤水分胁迫响应的整体性。     

毛乌素沙地中国沙棘无性系生长格局与生物量分配

根据对毛乌素沙地不同土壤水分和光照条件下中国沙棘无性系跟踪挖掘和测定 ,比较分析了无性系生长格局和生物量分配规律。结果表明 ,在较高的水分或光资源有效性条件下 ,地上生物量所占比例大 ,这些生物量的再分配主要用于分株的树干和叶片生长 ,萌蘖根分枝强度高但隔离者长度小 ,无性系生长格局倾向于集团型 ,这样有利于无性系对已占据生境的巩固和利用。在较低的水分或光资源有效性条件下 ,地下生物量所占比例大 ,这些生物量的再分配主要用于隔离者和根系的生长 ,结果形成了较长的隔离者但萌蘖根的分枝强度小 ,无性系生长格局倾向于游击型 ,从而促使无性系尽快超过不利的微生境斑块、提高分株生长于有利生境斑块的概率 ,并在更大的空间获取资源     

光照和氮素对芒萁克隆繁殖特性及生物量分配的影响

  目的  研究不同光照和施氮水平对芒萁Dicranopteris dichotoma克隆繁殖特性和生物量分配的影响,旨在为芒萁单优层片发育过程提供理论依据。  方法  采用盆栽控制试验,设置3种光照[透光率35.96%(L₁)、13.00%(L₂)和4.75%(L₃)]和2种氮素水平[施氮(N₁)和不施氮(N₀)],比较分析光照和氮素对芒萁克隆繁殖特性及生物量分配的影响。  结果  ①在2种氮素水平下,L₂处理的根状茎芽数出现最大值,L₃处理的克隆分株数显著低于L₁和L₂(P＜0.05)。施氮显著提高了各遮光下克隆分株数和芽数(P＜0.05),分别增加了124.7%(L₁)、82.8%(L₂)、53.8%(L₃)和70.0%(L₁)、125.7%(L₂)、122.5%(L₃)。②在2种氮素水平下,克隆分株株高随遮光程度增加显著增加(P＜0.05),L₃处理的羽叶长显著高于L₁和L₂(P＜0.05),叶宽无显著差异(P＞0.05)。施氮水平下,L₁和L₃处理的克隆分株株高显著增加(P＜0.05),L₁处理的羽叶长显著增加(P＜0.05),L₃处理的羽叶长显著降低(P＜0.05),L₂处理的株高和叶长增加均不显著(P＞0.05)。③在2种氮素水平下,L₃处理的克隆分株地上与地下生物量(干质量)比、生物量羽叶分配比例显著高于L₁和L₂处理(P＜0.05),根状茎分配比例显著低于L₁和L₂(P＜0.05),各遮光处理芒萁克隆分株生物量羽叶分配比例显著高于根状茎(P＜0.05),根状茎显著高于茎和细根(P＜0.05)。  结论  L₂处理更有利于芒萁克隆分株的形成,施氮有利于芒萁克隆繁殖能力的增强;L₃处理的克隆分株可通过增加株高、叶长以及生物量叶分配比例适应弱光生境;无论何种光强资源及氮素水平,芒萁均优先保证羽叶的生长,其次保证根状茎生长。图2表5参38     

光照和水分交互斑块性生境中蛇含萎陵菜的克隆内分工

以匍匐茎克隆植物蛇含萎陵菜(Potentilla kleinianaW)为对象,研究其在高光照低水分斑块和低光照高水分斑块组成的资源交互斑块性生境中的克隆内分工。结果显示,当保持生长于高光照低水分条件下(HL)分株与生长于低光照高水分条件下(LH)分株之间的匍匐茎连接时,蛇含萎陵菜植株的HL分株、LH分株以及整个分株对系统的生物量均获得显著增加;蛇含萎陵菜植株的HL分株根冠比显著小于切断分株间连接时HL分株的根冠比;蛇含萎陵菜植株的LH分株根长显著大于切断分株间连接时LH分株根长;蛇含萎陵菜植株的HL分株叶面积显著大于切断分株间连接时HL分株叶面积。结果显示,资源交互斑块性生境中蛇含萎陵菜通过生物量分配格局以及资源吸收结构特化发生了克隆内分工,通过分工克隆植物能有效地利用异质性分布的资源,具有重要的生态适应意义。     

宁夏干旱风沙区人工柠条灌木林种群生物量动态分析

以宁夏干旱风沙区盐池县不同密度人工柠条灌木林为研究对象,对不同密度人工柠条林的灌木生长特征及土壤水分的影响进行了研究。结果表明:造林密度过大严重影响了植物的生长,植株表现为矮小、老化,生物量、株高、冠幅等相对较小,而低密度的灌木林表现为生物量较大、冠幅和株高相对较高,植物属于旺盛生长状态;不同造林密度的柠条单株生物量随着造林密度的降低灌木生物量呈增加趋势;人工柠条林带内土壤含水量随着造林密度的增大,土壤含水量呈逐步旱化的趋势。     

沙棘克隆生长及其生态学意义

克隆生长赋予沙棘生理整合和觅养行为等特性,使其不仅能够适应干旱缺水的环境,并且具有较高的繁殖及生存有效性,通过林缘扩散和林窗更新维持群落持久性及稳定性。同时,沙棘能通过克隆生长产生大量彼此联结的分株,形成庞大的地下网络结构,从而有效地保持水土、防风固沙、稳固土壤基质,并为其他植物的定居创造有利条件。     

云南松种群结构与数量动态研究

采用“空间差异代替时间变化法”和“样地编年序列法”,探讨山地云南松种群的结构与数量动态,结果表明：种群演替方向和动态特征与其所处坡位密切相关,山脊种群密度呈先升后降再回升的趋势．种群结构经过增长、稳定和衰退之后恢复为增长型,种群生物量保持缓慢增长;山坡中部种群密度经过上升之后缓慢下降,种群结构经过增长、稳定之后转变为衰退型,但种群密度和生物量维持在一定水平;山坡下部种群密度经过增长之后迅速下降,种群结构经过增长和稳定之后转变为衰退型,种群密度和生物量保持在很低水平。故山脊种群将保持其在群落中的优势地位,山坡中部形成针阔混交林,山坡下部云南松种群被常绿阔叶林所替代。但云南松种群在不同演替阶段的空间分布格局也有一定差异,总体趋势是随着演替进展由集群型向随机型转变。