干旱和遮阴对荩草构件形态及生物量分配的影响

以具边坡草坪开发潜力的野生荩草(Arthraxon hispidus)为材料,设干旱[饱和持水量的81.75%(水分充足,W_0)、65.18%(轻度干旱,W_1)、43.64%(中度干旱,W_2)和27.88%(重度干旱,W_3)]和遮阴(0,10%,30%,50%,70%)及交互组合分析干旱和遮阴对荩草构件形态、生物量积累和分配的影响。结果表明,干旱、遮阴、干旱和遮阴协同处理对荩草构件形态有显著影响(P0.05),干旱对根的影响大于茎叶,遮阴对茎和叶影响大于根,协同处理对叶影响大于根和茎;W_2或W_3处理下单株叶数、叶长、叶宽、节间长和分枝数显著降低(P0.05),根长显著增加而单株气生根数显著减少;≥10%遮阴降低单株叶数、单株总节数、根长和单株气生根数,但株高显著增加,W_1×70%遮阴交互处理时单株叶数下降了66.94%,株高和节间长增加了86.11%和46.17%,W_3×70%遮阴交互处理时单株总节数和一级分枝数下降了62.43%和76.47%,根数下降了54.55%,且无气生根。干旱、遮阴、干旱和遮阴互作对生物量积累和分配有显著影响(P0.05),W_2和W_3干旱胁迫显著降低了单株和茎叶生物量及分配比,增加根生物量及根冠比应对中轻度干旱,W_3下单株及构件生物量下降约50%,而增加茎分配比以逃离重度干旱生境。≥30%遮阴显著增加叶生物量及分配比而降低根生物量及分配比,50%遮阴时根分配比及根冠比降低了81.48%和86.79%。干旱和遮阴协同处理可抵消或延缓干旱或遮阴造成的生长失衡,W_2×50%遮阴下荩草的生物量累积和分配与W_0×0遮阴相近。荩草可通过改变构件数量和质量性状及生物量分配,调整生长策略以应对干旱和遮阴胁迫,干旱和遮阴的协同影响,提高了荩草的抗逆性和生境适应能力。     

土层厚度对千根草构件性状和生物量分配及拓展能力的影响

针对亚热带地区汀步草坪草种缺乏的问题,在室外4个土层厚度(2、4、8和12 cm)的地砖缝隙中,种植乡土草种千根草(Euphorbia thymifolia),越夏后测定植株存活率、构件性状、生物量和拓展能力,分析土层厚度对千根草生存、生长和生殖策略的影响。结果显示:1)土层厚度显著影响千根草越夏存活率(P <0.05),在2 cm土层厚度、土壤含水量16.90%、地表温度76.80℃条件下,存活率可达85.67%。2)土层厚度对千根草叶性状影响顺序为叶片数>叶面积>叶厚>叶长>叶宽,对茎性状影响顺序为二级分枝数>茎长>株高>一级分枝数,对根性状影响顺序为不定根数>主根直径>侧根数>主根长,对花性状影响顺序为花数/株>花序数/株>花数/花序>种子数/花>种子千粒重,通过形态可塑性提高其适应能力,千根草在4个土层厚度中均可完成生活史。3)土层厚度显著影响千根草生物量结构(P <0.05),2 cm土层厚度中生物量优先向定根和不定根分配,4 cm土层厚度中优先向茎分配,当土层厚度≥8 cm时优先...     

遮阴对葎草构件性状及生物量结构影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草(Humulus scandens)为材料,设置不同遮阴度(0、25%、50%、75%),测定雌、雄株的构件性状、水分分配、生物量结构及根冠比,分析遮阴对葎草结构形成和生长策略影响的性别差异。结果表明,遮阴对葎草叶性状的影响为叶宽叶长叶厚,对茎性状的影响为茎长茎径节间长,叶长、叶宽、茎长和节间长存在性别差异(P0.05);遮阴对单叶面积、总叶面积、叶面积比率、比叶面积均有极显著影响(P0.01),遮阴可增加雌株但显著减小雄株的总叶面积(P0.05);遮阴对单株生物量、茎叶水分含量和生物量分配及单株根冠比有显著影响(P0.05),虽雄株总生物量显著大于雌株,但雌株茎分配显著大于雄株,且叶、根分配无性别差异。雌、雄株采用改变构件性状和生物量结构,形成与性别分化匹配的对不同遮阴度的生长策略。     

无芒雀麦地上生物量及各构件生物量分配动态

对栽培条件下的4份无芒雀麦材料不同生育期单株地上总生物量及其构件生物量分配变化规律进行了初步研究。结果显示：植株地上总生物量,从拔节期到完熟期4份材料均呈逐渐升高的趋势,从孕穗期到完熟期奇台无芒雀麦和Elsberry无芒雀麦显著高于公农无芒雀麦（P〈0．05）。随生育期的推进,营养枝茎和叶生物量分配先降低后升高,生殖枝茎和花序生物量分配先升高后降低,生殖枝叶生物量分配逐渐降低,立枯体变化规律不明显。生殖生长过程中生殖枝生物量分配占57％～90％。各构件生物量分配中,生殖枝茎占较大比例为21％～53％,花序占3％～30％。在同一生育期,相同构件生物量分配4份材料间差异不显著。在植株构件生物量分配相对稳定的前提下,提高花序生物量是提高种子产量的有效途径。     

5个象草品种的构件生物量特征及分配动态

象草是华南地区优良牧草,是典型的无性系植物。以MT-1、Mott、Huanan、N51和Guimu No.1象草为试验材料,通过2007-2009年3年的刈割试验,对其构件生物量及分配动态变化进行了研究。结果表明,营养生长期,5个品种(系)茎秆生物量分配比重和叶片生物量分配比重为各构件比重中最高及次高,这与植株扩大叶片面积和增加叶片数量,增加光合产物有关。从营养生长期到生殖生长期,各象草品种(系)叶片生物量降低,枯叶生物量和茎秆生物量增加,呈现彼此消长的动态变化;基部3节生物量及其分配比重降低,茎秆生物量及其分配比重增加,二者亦出现彼此消长的变化。     

无芒雀麦地上生物量及各构件生物量分配动态

对栽培条件下的4份无芒雀麦材料不同生育期单株地上总生物量及其构件生物量分配变化规律进行了初步研究.结果显示:植株地上总生物量,从拔节期到完熟期4份材料均呈逐渐升高的趋势,从孕穗期到完熟期奇台无芒雀麦和Elsberry无芒雀麦显著高于公农无芒雀麦(P<0.05).随生育期的推进,营养枝茎和叶生物量分配先降低后升高,生殖枝茎和花序生物量分配先升高后降低,生殖枝叶生物量分配逐渐降低,立枯体变化规律不明显.生殖生长过程中生殖枝生物量分配占57%～90%.各构件生物量分配中,生殖枝茎占较大比例为21%～53%,花序占3%～30%.在同一生育期,相同构件生物量分配4份材料间差异不显著.在植株构件生物量分配相对稳定的前提下,提高花序生物量是提高种子产量的有效途径.     

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...     

围栏封育对伊犁绢蒿种群构件生长和生物量分配的影响

为了解围栏封育对放牧采食目标植物资源分配格局和生态策略的影响,以新疆伊犁绢蒿(Seri phidium transiliense)荒漠草地建群种伊犁绢蒿种群为研究对象,从构件的数量特征、形态可塑性、生物量及其分配格局进行分析.结果表明:围栏封育后伊犁绢蒿构件大小和构件数量显著增加(P＜0.05),地上同化构件和生殖构件分配增加,种群的更新能力和可利用性得到改善;围栏封育后伊犁绢蒿种群采用了生殖投资增加、营养生长减少和储藏分配不改变的生物量分配对策,在围栏封育和发育时期改变后均存在生物量分配的权衡,营养生长和生殖之间存在负相关关系;伊犁绢蒿可以在放牧压力下通过增加其形态性状和生物量分配的可塑性来适应变劣的环境,而围栏封育后,则通过增加生殖生长投资提高其适合度.因此,围栏封育是伊犁绢蒿维持其种群持续更新能力和恢复其在群落中地位的有效手段.     

行距对老芒麦种群构件组成、生物量结构及能量分配的影响

试验对30,45,60,75,90 cm行距下,第3年盛花期老芒麦种群的根、茎、叶、花序等构件数量性状、生物量结构、能量累积及分配比例进行比较分析。结果表明,行距对单位面积分蘖数与生殖枝比例有极显著影响;对叶长、叶宽、单蘖叶片数均无显著影响;对单蘖节数、节间长有显著影响,致使自然高度间差异极显著;根系深度与分布范围、花序柄及小穗数显著受行距影响;叶、茎、花序、根系的生物量均显著受行距的影响,顺序为茎＞叶＞根系＞花序;行距对叶、茎、根、花序的单位生物量能量值均无显著影响;对叶、茎、根、花序的能量累积有显著影响,影响由大到小的顺序为茎＞叶＞花序＞根;行距极显著影响老芒麦能量在构件间的分配,影响由大到小为叶＞茎＞花序＞根。30 cm是适合饲草生产的最佳行距,60 cm是适合种子生产的最佳行距。     

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。     

遮阴和干旱对荩草光合特性影响的协同作用

为明确遮阴和干旱协同处理对荩草光合作用的影响,揭示荩草对遮阴和干旱胁迫的抗逆潜力和生态学特点。以具有边坡草坪开发价值的野生荩草为材料,设置5个遮阴梯度和4个干旱梯度交互形成的20个协同处理,对其进行叶生物量分配比、光合色素含量、光响应能力及光合参数的测定。结果表明,荩草叶面积、叶数、叶生物量和叶分配比均显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用的影响(P<0.05),遮阴和干旱对叶面积、生物量和分配比有极显著协同作用(P<0.01),作用大小为分配比>叶数>叶面积>叶生物量;荩草的Chla、Chlb和Chla+b含量及Chla/b显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用影响(P<0.05),Chlb比Chla易受生境影响,遮阴是影响叶绿素含量和比例的主要因子,干旱次之,遮阴和干旱对Chlb和Chla+b含量及Chla/b有显著协同作用(P<0.05);荩草光响应能力极显著的受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用的影响(P<0.01),遮阴和干旱对光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和最大净光合速率(P_nmax)有显著的协同作用(P<0.05),作用大小为P_nmax>LSP>LCP;荩草的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)、气孔导度(G_s)均显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用影响(P<0.05),遮阴和干旱对光合参数有极显著协同作用(P<0.01),遮阴主要影响P_n,干旱主要影响G_s、C_i 和T_r,协同作用对T_r的影响最大,≤30%遮阴可缓解干旱引起的P_n、T_r、C_i、G_s下降程度,>30%遮阴则加重了下降趋势。遮阴和干旱协同作用比遮阴或干旱单一胁迫,提高了荩草光合叶面积和叶绿素含量,改变了光响应能力和光合参数,可提升荩草的抗逆潜力和生态适应范围。     

坡向对3种冷季型草坪草表观性状及叶绿素含量的影响

以3个坡向的冷季型混播护坡草坪为研究对象,分别于幼坪期、成坪期、建成1年后,通过测定高羊茅(Festuca arundinacea)、黑麦草(Lolium perenne)和草地早熟禾(Poa pratensis)密度、高度、盖度、茎叶性状及叶绿素含量,分析坡向对3种草坪草生长及表观性状影响的差异。结果表明:1)坡向对3个时期3种草的株高、密度和盖度均有显著影响(P0.05),且随时间推移影响越来越大。2)坡向对幼坪期草坪群落密度有极显著影响(P0.01),对成坪期和建成1年后草坪群落总盖度和密度均有极显著影响(P0.01),受影响时期大小顺序为成坪期建成1年后幼坪期,受影响坡向大小顺序为半阴坡(EN)阴坡(WN)阳坡(WS)。3)坡向对3种草叶面积、根冠比有显著影响(P0.05),对根长、分蘖数有极显著影响(P0.01),坡向与草种互作(AS×S)仅对根长有显著影响。4)坡向对3种草Chl a、Chl b、Chl(a+b)有极显著影响(P0.01),对Chl a/b有显著影响(P0.05);坡向与草种互作对Chl a、Chl b、Chl(a+b)有极显著影响(P0.01),而对Chl a/b无影响(P0.05)。5)高羊茅在3个坡向草坪生长良好,黑麦草仅在阴坡表现较好,草地早熟禾在3个坡向生长均较差。所以,边坡草坪建植时,要依据坡向微环境进行草种与建植养护技术的选择,以提高草坪的生态效益与景观价值。     

天山北坡草地生物量分布特征及影响因子

以天山北坡草地为研究对象, 通过调查采样对不同类型草地的生物量水平进行估算, 揭示其空间分布特征以及生物量在地上与地下的分配规律, 并对生物量与环境因子间的关系做了探究。结果表明, 研究区各类型草地总生物量由大到小依次为温性山地草甸、温性草甸草原、高寒草甸、低地盐化草甸、温性草原、温性荒漠草原、温性草原化荒漠、温性荒漠;同一类型草地, 地上和地下生物量空间变异程度不同;不同类型草地, 低地盐化草甸的地上生物量与其他草地差异显著(P0.05), 温性山地草甸与温性荒漠的地下生物量和总生物量差异均显著(P0.05);各类草地根冠比为3.2～20.0;草地地上生物量与年降水量和人类利用程度具有显著相关性, 地下生物量则与年降水量、年均温、地形具有极显著相关性(P0.01)。     

镉胁迫对长春花生长,生物量及养分积累与分配的影响

长春花是我国广泛栽培兼具园林绿化和抗癌药源等重要价值的多年生草本花卉植物。为了解镉胁迫下长春花的生长适应性和对养分的吸收和利用,采用盆栽试验研究了不同镉处理(0,5,10,25,50,100 mg/kg)下长春花生长、生物量及养分(C、N、P 和 K)积累与分配特征。结果表明,随镉处理浓度的增加,植物各器官镉积累量升高;除叶片P积累量降低外,植物各器官生物量生产及 C、N、P和K积累量均表现出先升高后降低的趋势。较高浓度镉处理(≥25 mg/kg)明显抑制了长春花的生长特性、生物量生产以及C、N、P和K的积累,显著改变了生物量及其C、N、P和K积累量的分配格局,但相对低浓度的镉处理(≤10 mg/kg)并无显著影响。一定程度上,长春花对镉具有较强的耐性,为城市园林绿化和净化重金属污染土壤提供了可能,在镉污染土壤的修复中具有一定的应用潜力。     

水分胁迫对霸王苗期叶水势和生物量的影响

用盆栽试验测定了不同水分胁迫下强旱生植物霸王苗期的叶水势和生物量。结果表明,随着土壤含水量的下降,霸王的叶水势逐渐下降。轻度和中度水分胁迫下,霸王的生物量没有受到抑制,而重度水分胁迫下生物量明显减少(P<0.05)。生物量在个体中的分配比例随着土壤水分亏缺程度的增加呈现有规律的变化,表现为根冠比增大;地上部分为茎的比例增加而叶片的比例减少,黄叶的比例增加而绿叶的比例减少;地下部分为根系直径<2mm/直径>2 mm增加。苗期霸王可通过自身调节在不同水分条件下生长,反映出很强的生态适应能力。     

栽培甘草根系分布规律及生物量的研究

为了探讨甘草Glycyrrhiza uralensis根系的分布规律,确定适宜的采挖深度,在武威市石羊河林业总场义粮滩分场进行了栽培甘草根系分布规律及生物量的试验研究.试验得出:0～40 cm土层分布的3、4年生甘草根系干质量分别占根系总干质量的86.96%和88.77%;0～50 cm土层分布的3、4年生甘草根系干质量分别占根系总干质量的92.81%和93.97%.等级甘草主要分布在0～30 cm深的土层中.收获的地上部茎叶约占生物学产量的30%,可为发展畜牧业提供优良牧草.研究认为,栽培甘草机械化采挖最佳深度为40～50 cm,采挖时间以4年生为最好.     

不同利用方式对豫西黄土丘陵区土壤微生物生物量及群落结构特征的影响

以豫西黄土丘陵区乔木地、灌木地、果园、弃耕地和耕地土壤为对象,应用磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究了不同土地利用方式对土壤微生物生物量及其群落结构特征的影响,结果表明,与耕地相比,乔木地和灌木地土壤微生物量碳(MBC)含量分别提高了225.38%和265.73%(P<0.05),微生物量氮(MBN)含量分别提高了206.19%和245.03%(P<0.05),MBC/TOC值显著提高了2.89和3.00(P<0.05),MBN/TN值显著提高了5.05和5.57(P<0.05);果园土壤微生物量碳、微生物量氮含量和MBN/TN值分别提高了107.80%,84.99%和1.23(P<0.05);弃耕3年地土壤微生物量碳、氮、磷与耕地无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤细菌的PLFA含量增加了17.87%和17.18%(P<0.05),真菌增加了24.27%和28.45%(P<0.05);果园土壤细菌PLFA含量增加了9.04%(P<0.05);弃耕3年地土壤细菌、真菌和放线菌的PLFA含量与耕地之间均无显著差异(P>0.05)。乔木地和灌木地土壤的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数显著提高(P<0.05),Simpson优势度指数显著降低(P<0.05)。不同利用方式地土壤细菌、真菌及放线菌的PLFA及总PLFA与土壤总有机碳、微生物量碳,全氮、速效氮、微生物量氮,容重显著正相关(P<0.05)。以上结果说明相对于耕地、弃耕地和果园土壤,乔木地和灌木地土壤微生物多样性均提高,不同微生物物种的个体数量分布均匀,群落结构相对稳定,因此这两种利用方式对土壤质量以及微生物群落结构多样性的改良效果更佳。不同土地利用方式引起营养元素的投入和土壤结构的变化是造成微生物群落结构变化的主要原因之一。