短花针茅生长和繁殖策略对载畜率的响应

生长和繁殖是植物的两个最基本的生命过程,二者之间的资源分配是植物生活史策略的核心问题。为了响应家畜放牧的干扰,草原植物需要不断地在营养生长和生殖生长之间进行调节。试验以内蒙古荒漠草原为研究对象,采用4个载畜率水平完全随机区组试验设计,研究荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)生长和繁殖策略对不同载畜率的响应,对揭示短花针茅应对放牧干扰的响应策略有重要的生态学意义,也可为荒漠草原生态系统的保护和放牧利用提供参考。结果表明:(1)短花针茅种群盖度在轻度放牧区显著增大,在重度放牧区显著降低(P0.000 1),其种群和株丛地上生物量、高度均随载畜率的增大而显著降低(P0.000 1),但密度随载畜率的增大而增大(P0.000 1);(2)轻度放牧区短花针茅的分蘖数(P=0.048)和株丛径(P=0.023)显著高于其他处理,且分蘖节深度随着载畜率的增大而显著变浅(P=0.042);(3)轻度放牧显著增加了短花针茅的种子产量,重度放牧使之显著降低(P0.000 1),且种子生物量占植株地上生物量的比例在轻度放牧区最高(P0.000 1);(4)短花针茅总分枝数和生殖枝数在轻度放牧区最多(P0.000 1),随着载畜率的增大而显著减少,重度放牧显著降低了生殖枝所占比例而显著提高了营养枝的比例(P0.000 1)。短花针茅的生长、分蘖(无性繁殖)和有性生殖在轻度放牧区均显著升高,而随着载畜率的增大而显著降低,说明轻度放牧(载畜率为0.91sheep·hm-2·0.5 a-1)是短花针茅种群的最适载畜率,也是其生长和繁殖的载畜率阈值。     

刈割时间对典型草原建群植物大针茅种群特征的影响

通过测定不同刈割时间处理(不刈割、8月1日刈割、8月16日刈割、8月31日刈割)下锡林郭勒盟典型草原大针茅(Stipa grandis)种群地上生物量和高度、密度、盖度、分枝数、每枝叶片数等5种个体性状以及大针茅种群粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等营养物质含量之间的差异性及各项指标之间的相关性,为探究不同的刈割时间对锡林郭勒盟典型草原建群植物大针茅种群特征的影响提供理论依据,也为草地生态系统的合理利用提供技术支持。结果表明:不同时间刈割对典型草原大针茅种群特征有显著的影响。与不刈割对照相比,8月16日刈割处理大针茅种群的密度和盖度均达到最大值,分别为45.28%和16.64%;8月1日刈割处理大针茅种群的株高、分枝数、每枝叶片数等个体性状,生物量及营养物质含量均达到最大值;大针茅种群的生物量与植株高度、分枝数之间存在极显著的正相关关系(r~2=0.5130、P0.0001;r~2=0.9075、P0.0001),与盖度之间存在显著的正相关关系(r~2=0.3498、P0.05);大针茅的高度、分枝数、密度、盖度之间具有相互影响的内在关联性(P0.05)。     

内蒙古荒漠草原短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的响应

植物叶片功能性状对不同草地经营方式的适应是一种有效地生态对策。短花针茅(Stipa breviflora)是亚洲中部暖温性荒漠草原的主要建群种,通过调查生长良好的不同龄级短花针茅叶性状,试图揭示荒漠草地利用模式与植物生态响应机制。该研究测量自然叶高(LNH,leaf natural height)、叶长(LL,leaf length)、叶鲜质量(LFW,leaf fresh weight)、叶干质量(LDW,leaf dry weight)、自然叶宽(LW,leaf width)、叶缘距(LED,leaf edge distance)、叶直立度(leaf erection index,LEI)、叶卷曲度(leaf rolling index,LRI)和叶干物质含量(leaf dry matter content,LDMC)等叶性状指标。结果表明,(1)短花针茅的LNH、LL、LFW、LDW、LW、LED等叶性状在灌溉草地几乎都显著大于放牧草地和围封草地。(2)LEI、LFW为生境干扰响应的敏感性状;LW、LDMC为生境干扰响应的惰性性状。(3)Pearson相关分析结果可知,放牧对短花针茅叶性状影响最大。研究认为,短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的的适应对策,是通过对不同性状的权衡,充分利用环境资源来完成的。     

短花针茅(Stipa breviflora)叶片δ~(13)C对载畜率的响应

叶片δ~(13)C值、养分含量等特征体现了植物为获取最大碳收获所采取的生存适应策略,同时δ~(13)C值还可以指示植物的长期水分利用效率,了解荒漠草原短花针植物的水分及资源利用策略有助于人们掌握其生长机制,对分析短花针茅应对干扰的生态对策有重要意义。采用稳定性碳同位素技术,通过测定荒漠草原短花针茅(Stipa breviflora)叶片稳定性同位素值(δ~(13)C),结合植物叶片碳(C)、氮(N)、碳氮比(C/N)、水分含量(LWC)等生理指标,探讨不同载畜率下短花针茅叶片的适应机理。结果表明,短花针茅叶片δ~(13)C值随放牧强度的增大而显著减小(P=0.041),其中对照处理为-26.8‰,轻度放牧处理为-27.2‰,中度和重度放牧处理分别为-27.4‰和-27.5‰,表明随着放牧强度的增大,植物的水分利用效率降低。随着放牧强度的增大,短花针茅叶片N质量分数增大(P=0.003),从对照到重度放牧处理依次为2.1%、2.3%、2.5%和2.7%;C质量分数减小,但不显著(P=0.076),从对照到重度放牧处理依次为46.3%、46.1%、46.1%和45.3%;C/N显著降低(P=0.004),对照到重度放牧处理依次为26.1%、20.7%、19.6%、18.5%,表明随着放牧干扰的增强,植物积累有机物质及资源利用能力下降。相关分析发现短花针茅叶片δ~(13)C值与N质量分数呈显著负相关(r=-0.690,P0.05),与C质量分数、C/N呈显著正相关(r=0.565,r=0.668;P0.01);叶片δ~(13)C值可指示植物有机物质的积累和资源利用能力。     

放牧对短花针茅荒漠草原建群种与土壤团聚体特征的影响

以内蒙古农业大学苏尼特右旗荒漠草原的放牧调控实验为平台,通过分析荒漠草原建群种种群结构及土壤团聚体特征,揭示放牧调控下荒漠草原短花针茅(Stipa breviflora)与沉积土壤的潜在联系。结果显示:(1)短花针茅幼龄与成年植株密度显著大于幼苗、老龄前期、老龄期密度;各年龄短花针茅种群密度、生物量均呈现重度放牧处理最高、适度放牧次之、重度放牧最低的规律;(2)短花针茅荒漠草原土壤团聚体分布受团聚体粒径及其与放牧强度的交互作用影响(P0.05);同一放牧处理中,100~250μm植物沉积团聚体含量最高,50μm与50~100μm团聚体含量次之、500μm团聚体含量最小;而裸地土壤团聚体以50μm团聚体含量最高;(3)50μm裸地土壤团聚体含量与50μm植物沉积土壤团聚体含量呈正相关(P0.05),而50μm植物沉积土壤团聚体含量与各年龄短花针茅种群密度、生物量呈负相关,各100μm植物沉积土壤团聚体含量与各年龄短花针茅种群密度、生物量呈正相关。研究认为,放牧降低了各年龄短花针茅种群密度和生物量,削弱了荒漠草地抵抗风蚀和沉降风沙的能力,降低了短花针茅改善基部土壤结构的生态功能,这可能是放牧草地退化过程的重要机制之一。     

异质环境下入侵植物薇甘菊的适应性与繁殖特性

薇甘菊（Mikaniamicrantha H.B.Kunth）为世界上最具有入侵性和危害性的外来入侵物种之一,对其控制与管理已成为长期以来世界性难题。了解入侵植物薇甘菊在异质环境下的适应性与繁殖特性对安全有效预警、监测和防治该入侵物种具有重要意义。本文于薇甘菊盛花期,根据薇甘菊入侵生境的光照条件、群落结构和生长方式差异,在薇甘菊常见的4种入侵生境（林地、荒地、农田和和河边）选取10个样地,调查研究了不同生境条件下薇甘菊的开花结实和繁殖分配,并运用植物叶片功能性状的研究方法研究了不同生境条件下薇甘菊的比叶面积（SLA）、叶干物质比例（LMF）和茎干物质比例（SMF）的3种叶片功能性状。研究结果表明,生境条件对薇甘菊的开花结实和繁殖分配具有显著影响。其中抛荒农田（样地Ⅷ）和河流边缘（样地Ⅸ和Ⅹ）薇甘菊的总花数、种子量、生殖枝茎生物量分配和花生物量分配均显著大于其他生境,显示在有利于其生长的条件下,薇甘菊种群倾向于有性繁殖;而在不利于薇甘菊生长的低光照林地（样地Ⅰ）和种间竞争强的农田红薯地（样地Ⅵ）生境条件下,薇甘菊的总花数和种子量明显小于其他生境,但营养枝叶生物量分配显著大于其他样地,而茎生物量分配值则处于中间值,表明在不利于其生长的生境条件下,薇甘菊通过提高营养枝茎的生物量分配和叶的生物量分配来适应,其种群则更倾向于克隆繁殖。通过分析不同生境条件下薇甘菊的叶片功能性状,结果表明,在不利于薇甘菊生长的低光照林地（样地Ⅰ）和种间竞争强的农田红薯地（样地Ⅵ）生境条件下,薇甘菊的叶面积和茎干物质比例（SMF）显著小于其他样地,且彼此差异不显著;但比叶面积（SLA）和叶干物质比例（LMF）则显著大于其他样地,显示薇甘?     

不同生育期入侵植物大狼把草的生物量分配格局及异速生长分析

生物量分配格局和异速生长关系与植物生态策略的形成密切相关,对探讨植物对环境的适应性,揭示入侵植物的入侵机制有着重要意义。目前,对于入侵植物不同生育期之间的生物量分配格局和异速生长关系的差异研究较少。以入侵植物大狼把草(Bidens frondosa)为研究对象,采用挖掘法和称重法对大狼把草苗期、营养期和繁殖期的生长特性和生物量分配格局进行研究,并利用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)方法对构件形态特性与生物量间的异速生长关系进行分析。结果表明:株高、植株基径、分枝数和叶片数均随着生育期的推进而增加,根长、总叶面积和平均单叶叶面积均在营养期达到最高。叶生物量分配比在苗期最大(48.88%),茎生物量分配比在生殖期最大(59.89%);苗期和营养期根生物量分配比显著高于生殖期(P0.05),茎生物量分配比随生育期的推进而升高,而叶生物量分配比随生育期的推进而下降,且不同生育期间存在显著差异(P0.05)。大狼把草植株基径与各构件生物量间呈异速生长关系,总叶面积与茎、叶生物量大致呈等速生长关系,但不同生育期间、构件间的异速生长关系存在一定差异。可见,不同生育期大狼把草的生长特性、生物量分配格局及异速生长关系存在差异,显示了其灵活的生长和资源分配策略。     

围封对荒漠草原沙芦草种群构件生物量分配特性的影响

以宁夏盐池县四墩子荒漠草原沙芦草(Agropyron mongolicum)为研究对象,通过对比研究围栏内外沙芦草种群各构件生物量、构件分配格局及其相关关系,试图揭示围栏封育对植物资源分配格局和生态策略的影响。结果表明,(1)围栏封育后,沙芦草种群的高度、丛幅、盖度以及株丛生物量显著提高,提高比例依次为78.96%(P=0.040)、63.50%(P=0.013)、50.89%(P=0.032)、205.38%(P=0.022),而密度无显著变化(P=0.330)。(2)围封对沙芦草种群各构件生物量具有显著影响,与围栏外相比,围栏内沙芦草种群根、叶、穗生物量显著提高,提高比例依次为183.52%(P=0.020)、334.09%(P=0.011)、381.25%(P=0.005);且围栏内外均表现为根生物量最大(围栏内为38.53 g,围栏外为13.59 g),穗生物量最小(围栏内为6.16 g,围栏外为1.28 g)。(3)围封后,沙芦草种群的生物量分配比发生了不同程度的变化。其中,生殖枝和叶的生物量分配比显著升高,分别升高了31.45%(P=0.020)和4.20%(P=0.000),而营养枝生物量分配比和根冠比显著降低,降低比例分别为281.62%(P=0.002)和13.33%(P=0.023)。(4)除营养枝生物量与丛幅间表现为显著负相关关系外(P=0.039),沙芦草种群各构件生物量间以及各构件生物量与株高、丛幅之间均存在显著或极显著正相关性。围栏封育对沙芦草种群构件生物量及其分配格局有显著的影响,说明围封是植物维持其种群持续更新能力和恢复其在群落中地位的重要措施之一。     

不同光照和淹浸程度对木榄幼苗生长的综合效应

光照和淹水是影响无瓣海桑(Sonneratia apetala)林下乡土红树自然更新的主要限制因子。为了探究光照和水淹对木榄(Bruguiera gymnorrhiza)幼苗生长的影响,运用潮汐模拟系统培养木榄幼苗,设置淹水9、12、15和18 h,光照30%、60%和100%,共12个光照+淹水交互处理组合,研究木榄幼苗的叶数、节数、高度、叶生物量、茎生物量、根生物量及总生物量等7项指标。结果表明,(1)光照处理对木榄幼苗叶数、节数和高度影响均不显著,节数和叶数随光照强度增加而增多,高度随光照强度增加而降低;叶、茎、根及总生物量随光照强度的增加而升高,淹水时间9 h和12 h处理组,叶、茎、根及总生物量随光照强度的增加显著升高,淹水18h时差异不显著。(2)淹水处理对叶数、节数和高度影响均不显著,节数随淹水时间增加而增多,叶数和高度随淹水时间增加呈先增加后降低趋势;光照30%时,叶、茎、根及总生物量呈先升后降再升再降低的趋势;光照60%和100%处理组,木榄幼苗叶、茎、根及总生物量呈先升高后降低趋势,各部分生物量在光照100%处理组中差异显著,光照60%和30%处理组生物量差异不显著。(3)光照-淹水交互处理对叶数、节数和高度影响均不显著,节数以18 h100%组最多,叶数以12 h100%组最多,高度以12 h30%组最高;对叶、茎、根及总生物量有显著影响,其最大的处理组合均为12 h100%。(4)结合相关性分析可知,叶数、茎生物量、叶生物量和根生物量与这些环境因素显著相关,节数和高度与其他指标相关性不显著。主成分分析得出光照对木榄幼苗的适应性生长起到关键作用,光照60%～100%和淹水时间9～12 h对木榄幼苗生长有促进作用。     

马尾松和木荷幼苗主要功能性状对氮磷和石灰添加的响应

植物功能性状能够反映植物个体对环境的响应和适应.为探究氮沉降对亚热带优势乔木树种功能性状的影响并寻求缓解过量氮沉降影响的措施,选择马尾松(Pinus massoniana)和木荷(Schima superba)幼苗为研究对象,设置了6个实验处理对照、加氮(20 g m~(-2)a~(-1))、加碳酸钙(100 g m~(-2)a~(-1))、加氮和加碳酸钙、加磷(10 g m~(-2)a~(-1))、加氮和加磷.结果显示:(1)氮添加显著增加木荷的根茎叶生物量,分别增加了319.83%、67.79%和66.14%;但对马尾松生物量的影响不显著.(2)氮添加显著增加木荷的总叶面积(增加了96.13%),但显著降低木荷的根系分叉数(降低了34.26%);马尾松叶片和根系功能性状对氮添加的响应不显著.(3)高氮添加背景下,碳酸钙添加显著降低了木荷的根叶生物量、总叶面积和比根长,分别降低了63.39%、30.56%、44.67%和80.81%;也显著降低了马尾松的比根长、比根面积和根分叉数,分别降低了54.11%、43.12%和59.39%;但对马尾松生物量无显著影响.(4)同时添加氮磷显著增加了木荷的根茎叶生物量,分别增加了96.41%、14.30%和34.65%;但对马尾松的生物量及根系功能性状无显著影响.本研究表明木荷对氮沉降的敏感程度较马尾松高,氮沉降可能通过改变物种的叶片和根系功能性状影响木荷的生长;高氮沉降背景下,碳酸钙添加可能抑制木荷和马尾松幼苗的生长,但磷添加可进一步促进木荷的生长.(图3表2参37)     

放牧干扰后自然恢复沙质草地大型土壤动物功能群变化特征

通过调查科尔沁沙质退化草地不同强度放牧干扰（重度放牧,HGR;适度放牧,MGR）后自然恢复草地中大型土壤动物群落特征,分析了放牧干扰对大型土壤动物功能群的长期影响。结果共获得大型土壤动物1门2纲8目32个类群,优势类群为象甲科（鞘翅目）和蚁科（膜翅目）2类,共占捕获量的41．54％。大型土壤动物功能群包括植食性、肉食性和杂食性3类,分别具有16、15和1个类群,其个体数分别占总捕获数的64．08％、32．39％和3．52％。HGR有23个动物类群,分属于3个功能群;MGR有19个类群,但只有2个功能群（无杂食性）。HGR大型土壤动物个体数、类群数和多样性指数均略高于MGR,但HGR和MGR间无显著差异性（P〉0．05）。植食性和肉食性土壤动物个体数占总个体数比例HGR均略低于MGR,但植食性动物和肉食性动物个体数间的比例较稳定。与中度放牧干扰产生的影响相比,重度放牧干扰对大型土壤动物群落（包括功能群特征）产生的长期影响更为明显。重度放牧后沙质草地自然恢复过程中大型土壤动物群落的营养结构变得更为复杂,但12年恢复时间对大型土壤动物群落结构恢复的影响有限。     

吉兰泰盐湖周边荒漠植物养分、叶片功能性状及适应策略研究

为分析叶片功能性状与养分质量分数的相关关系,探究荒漠植物通过叶片功能性状、养分特征表现出的对环境胁迫的适应策略,以阿拉善盟吉兰泰盐湖区固定沙地生长的荒漠植物为研究对象,对植物叶片的水分与功能性状指标、养分元素质量分数进行测定,运用单因素方差分析、相关性分析等方法对叶片功能性状、养分质量分数以及二者的关系进行分析。结果表明,(1)荒漠植物通过较高的干物质质量分数(LDMC,0.125—0.329 g·g~(-1))、较低的比叶面积(SLA,1.071—23.291 m2·kg~(-1))和叶片含水量(LWC,53.271%—87.102%)来抵御荒漠环境的胁迫,可将这3个指标结合作为荒漠植物筛选的主要性状指标。(2)通过与其他相关研究结果对比,得出荒漠植物叶片通过高水平的N、K、Mg、Na质量分数进行调节,提高植物对水分的利用效率,保证正常生理功能。不同种植物生长受N、P限制的表现不同。(3)荒漠植物通过较高的叶片N、P质量分数来满足植物生长对养分的需要,比叶面积与N质量分数呈正相关,比叶面积高的植物生长速率高,易取得竞争优势;N、P、Na质量分数与叶片干物质质量分数呈极显著负相关,而与叶片含水量呈正相关;Ca、Mg、Na的质量分数与叶片相对含水量和叶片厚度均呈显著正相关关系,Ca、Mg、Na作为植物叶片细胞稳定性及渗透压调节元素在发挥作用。     

鄂尔多斯高原本氏针茅与油蒿群落过渡过程中的植被动态

灌木入侵对草原生态系统结构和功能产生了严重影响,了解其植被动态对草地灌丛化的控制和恢复具有重要意义.在鄂尔多斯高原选取本氏针茅向油蒿群落过渡过程中不同演替阶段的代表性群落类型,采用样方法、刈割法和根钻法,对不同群落的盖度、密度、生物量、凋落物、根系以及物种多样性进行调查和分析.结果表明:从本氏针茅向油蒿群落过渡的过程中,(1)演替阶段经历了本氏针茅群落、本氏针茅+糙隐子草群落、本氏针茅+油蒿群落、油蒿+糙隐子草群落、油蒿+达乌里胡枝子群落、油蒿群落6个群落类型.(2)群落盖度呈现先下降后上升,总密度先下降后升高再下降的趋势,地上、地下生物量及总生物量和凋落物干重在演替过程中总体呈上升趋势.(3)本氏针茅的盖度、密度、生物量和重要值逐渐下降,油蒿则相反.(4)随土层深度的增加,群落内植物根系干重总体上呈下降的趋势.根系干重在0-30 cm土层较为集中,整个演替阶段油蒿群落根系干重分布出现先升高后下降趋势,到第VI阶段根系分布深度可达80-90 cm.(5)物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Winner多样性指数和Pielou均匀度指数均呈现先升高后下降的趋势.因此,鄂尔多斯高原草地灌丛化较为严重,尽管中度灌丛化阶段群落的盖度、生物量和生物多样性较高,但由于灌木入侵后整个演替阶段盖度、密度、物种多样性等明显下降,草原生态系统的可利用性降低,应将灌丛化草地恢复为本氏针茅为主的草地.     

锡林浩特草原大针茅返青特征及其与气象因子的关系

植被物候被认为是环境条件、季节和年际间变化最直接、最敏感的综合指示器,也是农牧民确定播种、收割、放牧的重要依据,研究植被物候变化与气象因子的关系已成为热点科学问题。为探明典型草原区牧草返青特征及其与气象因子的关系,以典型草原区优势植物种大针茅(Stipa grandis)为研究对象,通过对锡林浩特草原2014-2017年大针茅返青情况的调查,分析了返青期芽、叶的生长特征;并结合气象资料,对大针茅返青与气象因子进行相关性分析,结果表明,(1)锡林浩特草原大针茅返青期主要集中于3月下旬至4月下旬,且返青期芽、叶生长始期缓慢、盛期较快、末期平缓。(2)1971—2017年锡林浩特草原气温呈上升趋势,降水波动较大,呈递减趋势,较历史时期相比平均提前4.2 d·(10 a)~(1)。(3)大针茅返青过程中,气温与降水为主导因子,4月与春季气温、春季降水与大针茅返青显著相关,其中气温为决定性因子,降水为影响性因子。最低气温与平均气温决定了返青的开始,最高气温与春季降水的多少决定了返青的快慢。该文确定的锡林浩特草原大针茅返青时间及其生长特征可为典型草原区物候期的预测提供基础数据资料;得到的影响大针茅返青的关键气象因子对典型草原区农牧业生产具有重要意义与参考价值。     

围封6年对温带典型草原坡地物种多样性及其与地上生物量的关系的影响

以内蒙古太仆寺旗地区典型克氏针茅-羊草草原为研究对象,通过调查围封6年后围栏内外典型草原群落特征,分析围封、放牧处理下典型草原植物群落结构及地上生物量的动态变化,揭示围封放牧对植被群落结构、物种丰富度和地上生物量的影响。结果发现,在围封6年后,各功能群物种丰富度与盖度围栏内外的空间变化趋势基本一致。群落物种丰富度和地上生物量均随坡位下降而显著增加,初步显示了物种多样性与生态系统功能的空间变化的一致性。围栏内物种丰富度显著低于围栏外,而地上生物量却显著大于围栏外。围栏内多年生禾草、一年生植物物种丰富度显著低于围栏外,而半灌木盖度、生物量显著高于围栏外。围栏内外在禁牧和放牧不同处理下,表现出不同的草原退化方式：在禁牧条件下,尽管生物量有所恢复,但灌木和半灌木的增加却代表了草原的退化;放牧、刈割等人类活动增加了耐牧物种和不适口植物生长的可能,表现为草原退化指示物种增加,同样是草原退化的表现。围栏外一年生植物盖度和生物量显著高于围栏内,而一年生植物的频数也远远大于围栏内（围栏内外频数比13：71）,且独行菜、猪毛菜等仅出现于围栏外。同时,地上生物量随着物种丰富度的增加而增加,但只有围栏外的关系达到统计显著程度,说明围封调制了生物多样性与生态系统功能的关系。本研究表明,对于干旱半干旱典型草原的恢复,不能简单地采用长期完全禁牧措施,应当根据区域环境、植被以及社会经济情况,制定季节性放牧或者间歇性禁牧的恢复措施,从而保证草场的可持续性恢复利用。     

外源氮输入对互花米草生长及叶特征的影响

入侵种互花米草（Spartina alterniflora）是滨海盐沼湿地的多年生草本植物,研究人类活动引起的外源氮输入对其生长的影响有助于了解滨海湿地生态系统结构和功能的未来变化趋势。运用随机区组试验设计方法,模拟海滩水分条件（间歇淹水和持续淹水）,研究了互花米草的地上部生物量、叶片光合特征以及形态特征对外源氮输入的响应。结果表明：互花米草地上部生物量在施氮条件下显著增加,且在土壤处于间歇淹水状态时表现更为明显;施氮条件下植株分蘖数比对照处理分别增加了60.0%和60.2%,是引起地上部生物量增加的主要原因。施加氮素促进了互花米草叶片的生长,叶面积、叶数、叶长和叶宽均显著增加,而叶数的变化是导致植物叶面积增加的主要因素。外源氮输入促进了互花米草叶绿素含量的增加,而对净光合速率的季节变化特征无明显影响。持续淹水处理的植物地上部生物量、生长速率、分蘖数、净光合速率和叶面积均低于间歇淹水处理,说明持续淹水状态对互花米草生长造成了一定的抑制作用。     

水位变化对三峡库区低位狗牙根种群的影响

2009年调查研究了三峡库区长寿段消落带的狗牙根（Cynodon dactylon L．）种群,探讨了库区水位变化对低位狗牙根种群的影响。结果表明,156m处狗牙根地下茎的总茎长、总茎节数和总茎节数／总茎长大于150m处的狗牙根,分别比后者多20．3％、30．1％、11．3％;而其地下茎的总芽数／总茎长、萌芽数和萌芽率分别比后者低7．5％、34．3％、74．9％。同时,156m处狗牙根分株的株数、茎长、叶宽、叶长低于150m处的狗牙根,分别比后者少了26．2％、10．8％、19．0％、37．9％;其茎节数、茎节数／茎长、叶片数、根长较大,分别比后者增加了18．7％、34．2％、10．0％、22．6％。156m处狗牙根植株分株的鲜质量、干质量、鲜质量／总鲜质量、干质量／总干质量分别比150m处的狗牙根低32．5％、13．2％、18．2％和14．2％;其地下茎的鲜质量、干质量、鲜质量／总鲜质量、干质量／总干质量分别比后者高5．8％、17．5％、27．2％、15．2％;且前者的分株、地下茎和根的干鲜质量比均分别比后者高29．6％、12．5％和17．6％。表明,库区水位变化显著促进了150m处狗牙根地下茎茎节伸长、芽形成、芽萌发和分株的生长。因而,低位狗牙根对库区水位变化具有较强的适应能力。     

高山草地长花马先蒿的性状和生物量分配对坡向的适应

长花马先蒿(Pedicularis longiflora)是一种传统药用植物,广泛分布在高山草地及溪流旁等处.为了更好地开发、利用和保护该药用植物,从植物性状和生物量分配着手,探讨其对环境变化的适应性,首先测定不同坡向基本环境因子,然后对比不同坡向长花马先蒿的叶片性状、叶片数目、株高及其之间的相关性和权衡关系,其次从生物量分配的角度探究该植物对不同坡向的适应对策,进而阐述该植物性状及生物量指标与环境因子的回归关系,最后从功能性状到个体生物量进行尺度上推.结果表明,长花马先蒿主要通过调整比叶面积适应不同的坡向生境,西南坡植株的比叶面积为(175.272±6.597)cm2/g,比东南坡植株大.长花马先蒿成对器官生物量之间均为等速生长关系(α=1),给定茎生物量时,西南坡植株的叶生物量相对更大,形成更有利于光合作用的适应对策,而东南坡植株更多地投入到繁殖器官,使种群得以更好延续,其生物量分配受等速生长关系的限制,同时在环境因子的影响下,存在着"最优分配".温度和群落内竞争是影响该植物性状和生物量分配的主要因素,从药用植物资源保育的角度考虑,长花马先蒿人工繁育过程需要适宜的生长温度,并减少群落内的物种竞争.因此,在环境因子的作用下长花马先蒿的性状和生物量分配存在一定的权衡和适应,这可为该药用资源的开发和利用提供支撑.     

区域尺度上麻栎叶片性状对环境因子的响应规律

叶片性状反映了植物对环境的适应能力及其自我调控能力。区域尺度上单一物种叶片功能和形态性状的变化规律尚存在争议。以25个麻栎(Quercus acutissima)天然林种群为对象,采用野外调查和室内实验相结合的方法,分析了区域尺度上比叶面积(SLA),单位叶重的氮质量分数(Nmass)、磷质量分数(Pmass)、叶氮磷比(N∶P),单位叶面积的氮质量分数(N_(area))、磷质量分数(Parea)等功能性状和叶片面积(LA)、周长(LP)、叶长度(LL)、叶宽度(LW)、叶片长宽比(L∶W)等形态性状的变化。结果表明,(1)麻栎叶片面积变化范围为28.53~59.41 cm~2;周长为31.21~47.54 cm;叶长为11.72~17.25cm;叶宽为3.41~5.46 cm;叶长宽比为2.79~3.75;比叶面积为77.38~152.71 cm~2·g~(-1);Nmass为17.90~26.20 mg·g~(-1);Pmass为0.68~1.61mg·g~(-1);N_(area)为1.42~2.63 mg·cm~(-2);Parea为0.07~0.13 mg·cm~(-2);N∶P为14.01~28.80。(2)随着海拔的增加,麻栎比叶面积、Nmass及叶宽均呈先下降后上升的二次曲线变化趋势(P0.05),而N_(area)则呈先上升后下降的二次曲线变化趋势(P0.05)。(3)麻栎叶片面积和长度随等效纬度的增加均呈先上升后下降的二次曲线变化趋势(P0.05)。(4)麻栎叶片面积、长度及宽度随年均温度的升高均呈先上升后下降的二次曲线变化趋势(P0.05)。(5)随着年均降水量的增加,麻栎叶长度呈先上升后下降的趋势(P0.05),而叶片面积与其呈显著正相关(P0.05)。叶片功能性状主要受海拔引起的水热变化的影响,而叶片形态性状则主要受到海拔、纬度及气象因子综合作用的影响。研究结果有助于揭示区域尺度上植物叶性状的变化规律及其环境机制,为预测植物性状在未来环境下的变化及适应奠定基础。     

不同放牧强度下羊草和大针茅草原土壤含水量的空间变化

近年来不合理的放牧体制造成内蒙古地区土壤退化严重。基于内蒙古草原生态系统研究站建立围封(UG79)、冬季放牧(WG)、持续放牧(CG)和过度放牧(HG)条件下羊草(Leymus chinensis)和大针茅(Stipa grandis)草原试验区研究不同放牧强度和植被覆盖条件下土壤含水量的空间变化。试验共分为5个小区,分布为:LUG79、LWG、LHG、SUG79和SCG。试验利用GPS在每个小区建立1个长135 m,宽105 m,共计100个测量点的空间区域,通过利用HH2 Moisture Meter测量土含水量并研究其空间变化情况。结果表明:降水是引起区域土壤含水量变化的主要因素,是引起土壤含水量空间变异的关键因子。在羊草区,LWG土壤含水量(0.29~0.05 cm3·cm-3)高于LUG79(0.24~0.03 cm3·cm-3),而LHG由于过度放牧导致最小的土壤含水量(0.21~0.01 cm3·cm-3)。在大针茅区SCG土壤含水量(0.28~0.07 cm3·cm-3)要大于SUG79区(0.27~0.05cm3·cm-3)。相较于围封而言,SCG和LWG区在适度的持续放牧与冬季放牧方式下能增强土壤对水分的保持能力,说明适度的放牧强度能增加土壤含水量。在围封区域SUG79区的土壤含水量高于LUG79区的土壤含水量。从地统计分析结果看,每个试验区的土壤含水量空间分布均具有一定的稳定性,其空间结构比均高于97%。但两个围封的UG79区土壤含水量空间分布比放牧的CG、WG和HG试验区更稳定,说明放牧对土壤含水量空间分布的稳定性有一定破坏作用。