西辽河平原不同生境草芦种群分株生长的可塑性

对西辽河平原天然草地两个生境草芦种群分株的高度、分株生物量、叶生物量、叶鞘生物量、茎生物量5个数量性状调查统计结果表明,不同生境间存在着极显著差异,分株在增高和增重上呈异速生长规律,且分株高度较高的草芦种群随高度的增加以茎增重为主,分株增重与各器官增重之间也呈较为稳定的异速生长规律;两个生境分株生物量分配均以叶的比重最大,在42.98%～50.47%之间.分株的高度与生物量之间非等比例增长的相关性规律是草芦种群适应环境的一种生长可塑性反应.     

草地群落类型对乳白香青种群特征和雌雄株形态及抗性的影响

为探究亚高山雌雄异株草本植物乳白香青对生境的适应方式,通过测定5个草地群落(A-老芒麦改良草地,B-虉草改良草地,C-天然草地,D-天然草甸,E-沙化草地)中乳白香青种群数、种群密度和面积、分布系数、性比组成,以及雌雄株构件性状、生物量配比、水分分配及抗性物质含量等参数,研究群落组成对乳白香青种群特征、雌雄株形态可塑性及抗性的影响。结果表明,5个草地群落的优势种、群落密度、基盖度、物种密度和优势种高度及土壤理化性状的显著差异(P0.05),使不同群落中乳白香青种群特征显著不同,群落类型对种群特征参数影响顺序为种群面积种群密度性比年龄结构种群数分布系数;D群落中乳白香青种群数和分布系数最高,C中乳白香青种群面积和密度最大,E中乳白香青种群数仅分别为D和C中的30.21%和35.11%,分布系数仅为C中的36.04%;群落类型对乳白香青种群年龄结构和性比有显著影响(P0.05),雌株数为雄株的2.22~7.03倍;叶数和叶面积、株高和茎径、根长、小花数和苞片层数有显著的性别差异(P0.05),群落类型对雌雄株的叶数和叶面积、株高、根数、花序数和小花数有显著影响,对雄株茎径和苞片层数有显著影响;雄株总生物量和花分配比显著高于雌株,而根分配比显著低于雌株(P0.05),群落类型对乳白香青生物量配比有显著影响,雌株生物量配比受影响顺序为花总生物量叶根茎,雄株受影响顺序为花茎叶总生物量根;雄株茎、叶、花含水量显著高于雌株(P0.05),根含水量在性别间和群落间差异较小,雌株构件含水量受群落类型影响顺序为花茎叶根,雄株为叶茎花根。雄株中MDA含量高于雌株,雌株中H_2O_2含量及T-AOC活性大于雄株(P0.05),群落组成对雌、雄株中H_2O_2和MDA含量及T-AOC活性有极显著影响(P0.01)。A和B中H_2O_2和MDA含量最低,E中H_2O_2和MDA达最大值,而T-AOC活性最低。雌、雄个体均能依据群落生境调整生长策略,通过构件性状、生物量配比、水分分配和抗性生理等适应性变化,使种群具有与生境匹配的种群特征,利于提高种群适合度和生活史完成。     

西藏不同居群变色锦鸡儿生长特征研究

为了分析变色锦鸡儿地上与地下部形态特征、生物量特征和生物量资源分配,探明变色锦鸡儿的生长特征,试验选择西藏3个居群变色锦鸡儿进行野外观测,并取样测定株高、冠幅、基径、生物量。结果表明:变色锦鸡儿不同居群间地上与地下部形态特征存在较大差异,冠幅和基径差异显著(P0.05);地上与地下部形态特征均有一定变异,株高、冠幅、基径、一级分枝数、一级侧根数的变异系数在17.43%～68.46%之间。不同居群间,生物量特征也存在较大差异,叶生物量、茎生物量、根生物量和总生物量均差异显著(P0.05);生物量特征存在较大变异,叶生物量、茎生物量、根生物量和总生物量的变异系数均超过56%。不同居群间,生物量资源分配明显不同,茎生物量分配、根生物量分配、茎叶比和根冠比均差异显著(P0.05);生物量资源分配也存在一定变异,叶生物量分配、茎生物量分配、根生物量分配、茎叶比和根冠比的变异系数在8.86%～51.74%之间。冠幅、基径、茎生物量、总生物量和根生物量分配同纬度或经度呈显著或极显著相关关系(P0.05或P0.01)。     

草地群落类型对乳白香青种群特征和雌雄株形态及抗性的影响

为探究亚高山雌雄异株草本植物乳白香青对生境的适应方式,通过测定5个草地群落(A-老芒麦改良草地,B-虉草改良草地,C-天然草地,D-天然草甸,E-沙化草地)中乳白香青种群数、种群密度和面积、分布系数、性比组成,以及雌雄株构件性状、生物量配比、水分分配及抗性物质含量等参数,研究群落组成对乳白香青种群特征、雌雄株形态可塑性及抗性的影响。结果表明,5个草地群落的优势种、群落密度、基盖度、物种密度和优势种高度及土壤理化性状的显著差异(P<0.05),使不同群落中乳白香青种群特征显著不同,群落类型对种群特征参数影响顺序为种群面积>种群密度>性比>年龄结构>种群数>分布系数;D群落中乳白香青种群数和分布系数最高,C中乳白香青种群面积和密度最大,E中乳白香青种群数仅分别为D和C中的30.21%和35.11%,分布系数仅为C中的36.04%;群落类型对乳白香青种群年龄结构和性比有显著影响(P<0.05),雌株数为雄株的2.22~7.03倍;叶数和叶面积、株高和茎径、根长、小花数和苞片层数有显著的性别差异(P<0.05),群落类型对雌雄株的叶数和叶面积、株高、根数、花序数和小花数有显著影响,对雄株茎径和苞片层数有显著影响;雄株总生物量和花分配比显著高于雌株,而根分配比显著低于雌株(P<0.05),群落类型对乳白香青生物量配比有显著影响,雌株生物量配比受影响顺序为花>总生物量>叶>根>茎,雄株受影响顺序为花>茎>叶>总生物量>根;雄株茎、叶、花含水量显著高于雌株(P<0.05),根含水量在性别间和群落间差异较小,雌株构件含水量受群落类型影响顺序为花>茎>叶>根,雄株为叶>茎>花>根。雄株中MDA含量高于雌株,雌株中H₂O₂含量及T-AOC活性大于雄株(P<0.05),群落组成对雌、雄株中H₂O₂和MDA含量及T-AOC活性有极显著影响(P<0.01)。A和B中H₂O₂和MDA含量最低,E中H₂O₂和MDA达最大值,而T-AOC活性最低。雌、雄个体均能依据群落生境调整生长策略,通过构件性状、生物量配比、水分分配和抗性生理等适应性变化,使种群具有与生境匹配的种群特征,利于提高种群适合度和生活史完成。     

骆驼刺幼苗生长和功能性状对不同水氮添加的响应

采用盆栽实验,设计干旱(30%~35%FC)、中水(60%~65%FC)和湿润(80%~85%FC)3个水分梯度以及不施氮、低、中、高4个氮素水平的完全随机组合试验,连续2年研究了不同水分和氮素添加对骆驼刺幼苗生物量、叶片和细根功能性状的影响,并分析了不同功能性状间的相关性。结果表明,骆驼刺幼苗的生物累积、叶片和细根功能性状均受到水氮交互作用的显著影响,但不同生长时期响应格局不同。对于1年生幼苗,总根系生物量在干旱低氮处理下最高,但与中水不施氮处理差异不明显;比叶面积和叶氮含量在干旱中氮处理下均显著高于其他处理,叶片组织密度值却最低;在干旱高氮处理下细根比根长显著高于其他处理,细根组织密度却明显较低。对于2年生幼苗,中水中氮处理的叶片、细根、地上和地下生物量累积均最高;比叶面积在对照处理(干旱不施氮)下最高,叶片组织密度值却最低;干旱低氮处理的细根比根长显著高于其他处理,但细根组织密度明显较低。叶片与细根功能性状间无明显相关性,但叶片与总根系生物量呈极显著正相关。叶氮含量与比叶面积也呈显著正相关,细根比根长与细根组织密度、比叶面积与叶片组织密度均呈显著负相关。这表明叶片与细根功能性状对水氮条件变化的响应并不同步,地上与地下生长的关联主要表现为叶片和根系生物量累积变化的一致性。     

不同株高对醉马草生物量分配的影响

为了研究不同株高对醉马草（Achnatherum inebrians）器官生物量分配的影响,从而更好地了解其整体的生存策略,本试验以生长在草原生境下的醉马草为对象,测定大株、中株、小株3种株高的醉马草生长特性。试验结果表明,不同株高醉马草除了叶和根生物量之间没有显著性差异（P>0.05）外,穗和茎生物量以及总生物量之间均有显著性差异（P<0.05）;醉马草株高越高穗和茎生物量分配越多,叶生物量分配越少（P<0.05）,对根生物量分配没有影响（P>0.05）;3种株高醉马草生殖构件与营养构件生物量比例大小顺序依次为大株>中株>小株,其值分别为1.202、0.486和0.373,不同株高醉马草种群根冠比没有显著差异（P>0.05）;随醉马草株高的增加,叶生物量/茎生物量和根生物量/穗生物量的比值显著减小（P<0.05）,叶生物量/穗生物量、叶生物量/根生物量、根生物量/茎生物量和茎生物量/穗生物量的比值均不受株高大小变化的影响（P>0.05）。醉马草各构件间除了穗生物量和茎生物量,总生物量与茎、叶、根生物量间表现为极显著正相关外（P<0.01）,其他构件之间没有显著性差异。可见,不同株高下醉马草的生物量分配及各构件之间的关系,显示了其灵活的生长和资源分配策略。     

坡位对乳白香青种群特征及雌雄株形态可塑性的影响

为探究亚高山雌雄异株草本植物乳白香青(Anaphalis lactea)对生境的适应能力,通过对不同坡位乳白香青种群组成、个体构件性状、生物量结构及水分含量测定,研究坡位对乳白香青种群特征及雌雄株形态可塑性的影响。结果表明,坡位对乳白香青种群特征参数有显著影响(P0.05),影响大小表现为性比种群密度年龄结构种群数分布系数种群面积;坡底种群特征参数显著大于坡顶和坡腰,坡位越低种群衰退越慢而雌雄比更大。坡位显著影响构件性状(P0.05),随坡位降低叶数减少,而叶长、叶宽和叶厚增加,株高和茎长显著增加,根长变长而根径变细;坡位对雌株叶数、叶长、叶宽、茎长、茎径、根长、花序数、花序宽、小花数及苞片宽的影响大于雄株,对雄株叶厚、根径、苞片层数影响大于雌株。坡位显著影响生物量结构(P0.05),坡位对雌株根、茎、叶及花生物量分配有显著影响(P0.05),对雄株根和茎分配有显著影响,对叶和花分配影响较小。乳白香青雌、雄株均可通过形态可塑性适应生境,使种群具有与坡位适应的性比、密度、年龄结构及分布系数等种群特征。     

夏季高温条件下香根草耐旱性研究

夏季高温条件下香根草Vetiveria zizanioides耐旱能力很强,在高温干旱条件下停水可持续24～42 d之久.试验研究表明:高温条件下随着受旱时间的推移,地上部生长受到抑制,分蘖下降,株高降低,茎叶含水量下降,叶片受伤害程度变重,同时地下部根系生长也受到抑制,根体积和根生物量几乎不再增加;不同高温条件下香根草的耐旱能力不同,温度高,香根草受伤害就越重、越明显,持续耐旱时间变短,返青复活的可能性变小.     

三江平原沼泽湿地芦苇种群生产与分配的季节动态

三江平原芦苇湿地在5～10月的生长季节中,种群不同构件生物量季节动态变化存在明显差异.研究结果表明:叶鞘和叶的生物量最大值分别出现在6月、7月;而茎秆生物量和芦苇种群地上部生物量最大值则出现在8月;地下部根状茎的生物量变化与上述截然相反,最大值出现在生长季节始、末期,7月生物量最小;不定根生物量在8月达到最大值;同化器官和非同化器官生物量的比值具有明显的季节动态变化.相关分析表明,芦苇种群地上部生物量和地下部生物量呈负相关关系.     

生长抑制剂对老芒麦种群生物量结构、能量分配及倒伏率的影响

通过拔节期、孕穗期分别施用不同浓度的多效唑或矮壮素,于盛花期对老芒麦种群的生物量结构、能量累积与分配及种群倒伏率进行测定分析。结果表明,施用生长抑制剂对种群生物量结构有极显著影响(P＜0.01),构件生物量受影响程度为根＞茎＞叶＞花序;对种群能量累积有极显著影响(P＜0.01),构件能量影响顺序为茎＞叶＞花序＞根;种群生物量、能量累积与分配极显著受抑制剂种类、施用时间、浓度及互作间的影响(P＜0.01);拔节期施用矮壮素利于生物量与能量向茎、叶分配,孕穗期施用仅利于向茎分配;施用多效唑利于生物量与能量向花序分配,拔节期施用效果显著高于孕穗期。牧草生产时,拔节期施用100～200 mg/L的矮壮素,种子生产时,孕穗期施用200～600 mg/L的多效唑可显著提高产量。生长抑制剂显著提高了根系生物量,降低了倒伏率,多效唑适合拔节期施用,矮壮素适合孕穗期施用。     

松嫩平原两个生态型羊草叶构件异速生长规律

对在不同生境的2个生态型羊草叶片、分蘖株的生长指标进行测定,为提高牧草生产产量和质量提供理论依据。在沙土和盐碱土生境下,灰绿生态型和黄绿生态型羊草不同龄级分蘖株叶生物量均随分蘖株生物量、高度的增加而增加,不同叶位的叶宽也随叶长的增加而增加。经回归分析,叶生物量与分蘖株生物量、高度之间,叶宽与叶长之间关系符合y=axb幂函数的生长关系,达到显著或极显著相关。方程中的b值表示叶生物量或叶宽的增加速率。在所用函数中,幂函数变化规律更具有生物学和生态学意义。在松嫩平原的繁殖期,灰绿型和黄绿型羊草不同龄级分蘖株叶构件具有相同的异速生长和生物量积累规律。2个生态型羊草叶构件的生物量、叶长、叶宽、生长和生物量积累规律等在相同生态型不同生境之间,相同生境不同生态型之间,以及不同龄级分蘖株之间的各个数量指标均有一些差异,但变化幅度不大,是2个生态型对其所在生境产生的相应适应性反应,具有明显的生态可塑性。     

牧草营养性状与生物量关系的研究

利用室外盆栽方法,就8种一年生牧草的株高、生长率、叶质量、叶面积、根长、根质量等营养性状与牧草地上生物量的关系进行了研究。结果表明,试验所采用的8个牧草种类在植株高度、生长率、叶质量、叶面积、根长及根质量等性状方面表现出较大的差异。简单相关分析结果表明,牧草地上生物量分别与植株高度、生长率、叶质量、叶面积和根质量显著正相关,而与根长无显著相关关系。但多元逐步回归分析方法对各性状与生物量相关性综合分析的结果则与之不同：在多种特征中,只有株高、叶面积和生长率与生物量具有显著正相关关系,而其他性状与生物量无显著相关性。研究证明,在探讨牧草营养性状与生产力关系时,不仅要考虑单个性状的作用,更要全面考虑多个性状之间的综合作用效果。     

早期刈割对苜蓿再生性的影响

对苜蓿Medicago sativa进行早期刈割处理,以正常刈割时间(1/10开花期)为对照,设7个不同刈割时期进行刈割处理,测定与苜蓿生产性能和再生性相关的各项指标,研究早期刈割对苜蓿再生性和生产性能的影响,对不同时期刈割处理后的鲜草产量及其相关性状的动态变化进行测定.结果表明,不同刈割处理下苜蓿的再生性能存在明显差异,极早期刈割处理产草量最低;适宜刈割,也就是初花期刈割产草量最高.7个刈割处理生长性状动态变化为:株高在分枝期、孕蕾期、开花期有较大差异;除提前25 d刈割的处理外,其他各个处理的侧枝数、节间数差异较小;叶片数在不同生育期的动态变化为:分枝期不同处理间无差异,从孕蕾期到开花期处理间差异很明显;分枝数在整个生育期的不同处理间变化不是很显著;草产量与其相关性状株高和分枝数呈显著正相关.     

不同多花黑麦草品种萌发期耐盐性评价

采用0、23.4、35.1、46.8和58.5 mol/L NaCl溶液对24个多花黑麦草(Lolium multiflourum)品种种子进行处理,测定了发芽率、生长状况和叶片含水量。结果表明,随着盐浓度的增加,相对发芽率、相对幼苗和相对根长、相对生物量和相对叶片含水量呈下降趋势,且23.4 mol/L NaCl 溶液处理下的各指标值显著高于46.8和58.5 mol/L处理（P<0.05）。盐胁迫对参试材料相对根长的影响最大,其次是相对苗长,对相对叶片含水量影响最小。盐胁迫下各材料间的相对根长和相对生物量差异较明显。综合评价24个种质材料耐盐性,耐盐材料为LM05、LM07、LM10、LM20和LM23,盐敏感材料为LM03、LM08、LM09和LM16。     

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.     

子叶损伤对苦豆子幼苗早期生长的影响

为探讨子叶损伤对新疆伊犁河谷常见的本土恶性入侵植物苦豆子幼苗早期生长发育的影响,在实验室人工气候箱盆播条件下,研究了不同程度子叶切除处理(切除0.5、2×0.5、1、1.5和2片子叶,以不切除子叶为对照)对苦豆子幼苗早期生长的影响。结果表明,子叶切除的程度对幼苗的死亡率、株高和叶面积均影响显著;高强度处理下,幼苗的主根长与对照及低强度处理组间无显著差异,而侧根数和侧根长则均显著低于对照组及低强度处理组。即使是低强度的子叶切除,苦豆子幼苗的茎、叶生物量以及幼苗的总生物量均会受到不同程度的抑制,而根生物量和根冠比受影响较小;子叶切除对幼苗各构件的生物量分配的影响表现为:茎的生物量分配不受影响,根的显著提高,而叶则受到不同程度的抑制。结果表明,子叶损伤是苦豆子幼苗建成的瓶颈。     

刈割对芨芨草生长的影响

研究了刈割对芨芨草Achnatherum splendens生长状况及光合生理特征方面的影响,结果表明:刈割对芨芨草叶片生长、生物量积累及生理特征存在明显的影响.同试验前一年未刈割的芨芨草株丛相比,刈割过的芨芨草株丛各叶位叶片长度、叶面积均较小,单位叶面积的干质量也较少;营养枝及生殖枝的茎基粗分别减少了1.1%～5.5%,1.7%～13.5%;其总生物量、同化器官生物量及非同化器官生物量分别降低了7.9%,15.1%和1.3 %;在整个生育期刈割过的芨芨草株丛光合速率及蒸腾速率也较未刈割过的株丛减少了2.9%～29.5%,4.3%～23.6%.     

草甘膦对枳根际土壤有机酸、酶活性及根际微生物的影响

为了研究草甘膦对枳根际土壤环境的影响,以枳幼苗为试材,利用含有不同剂量草甘膦的土壤种植枳幼苗,培养4个月后对不同处理的枳幼苗生长情况以及根际土壤中的有机酸含量、土壤酶活性和微生物数量进行比较。结果表明：在5 mg/kg的草甘膦条件下,枳苗生长、根际土壤酶活性以及细菌生物量没有受到明显影响。随着草甘膦剂量递增,根际土壤中草酸与琥珀酸含量以及真菌生物量呈现先增后减的趋势。在高剂量草甘膦（20 mg/kg）处理中,枳苗的株高、茎粗、叶干重、茎干重、主根长、总根长、总表面积、总根尖数、根干重和根系活力均会显著降低,根际土壤中草酸、琥珀酸、丙二酸和柠檬酸含量显著减少,根际土壤中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性显著下降,根际土壤细菌和真菌生长也明显受到抑制。     

种群密度对沙米异速生长的影响

植物各器官之间的异速生长关系决定了植物的生活史对策,进而影响种群内个体之间的共存和生物多样性的维持。传统方法无法区分植物性状对其的响应是环境造成的,还是由于个体大小差异造成的,而异速生长分析能够解决这一问题。为此,本研究利用异速生长分析方法,通过模拟沙米在退化草地恢复过程中不同的种群密度(16, 44.4, 100和400株/m²),研究其各器官之间的异速生长关系。结果表明,沙米各器官之间都具有显著的异速生长关系:其中根和地上、根和主茎、叶和根、主茎和地上等器官生物量之间的变化不随种群密度的变化而变化,属于表观可塑性;根和茎、茎和地上、叶和茎等器官生物量之间的异速生长及生物量比值均受种群密度的显著影响,属于真正可塑性,这表明种群密度变化的确影响了沙米的生长变化。研究同时发现,沙米叶和地上生物量之间的异速指数仅在44.4株/m²种群密度下接近于0.75,即叶生物量与个体大小呈3/4次幂关系,符合生态代谢理论,而在其他密度时异速指数与0.75有显著差异(P<0.001),表明环境变化可能会导致沙米生长策略发生改变。种群密度对沙米繁殖和其他器官之间的异速生长关系影响不显著,表明在不同种群密度下,沙米仍保持相同的繁殖策略;然而种群密度在沙米生育期对繁殖和其他器官之间的异速常数和个体大小均产生了极显著的影响。因此,在探讨繁殖器官与个体大小的关系时,还需要关注植物生育期的变化,只有生育期相同的时候,才能比较不同研究之间的差异。