高山草地环山样带异质坡向上3种植物的株高、叶片性状与生物量分配北大核心CSCD

为了解坡向异质性生境对植物生长发育的影响机制,在位于青藏高原东缘的岷江源区的研究样地内,沿山脊划分出东南、西南和东北3个坡向,每个坡向上选择珠芽蓼（Polygonum viviparum）、盘花垂头菊（Cremanthodium discoideum Maxim.）和滨发草（Deschampsia littoralis）3种常见物种作为研究对象,对比其株高、叶片性状和生物量分配的变化,并测定不同坡向土壤环境因子.结果显示：不同坡向间土壤环境差异明显;珠芽蓼和滨发草的株高在不同坡向上无显著差异,而盘花垂头菊株高依次为西南坡〉东南坡〉东北坡,3种植物比叶面积（SLA）均有显著变化且变化趋势均不同,在东北坡上珠芽蓼（161.30±5.44 cm2/g）和盘花垂头菊（151.26±3.36 cm2/g）具有最小的SLA,而滨发草（212.97±11.39 cm2/g）最大;珠芽蓼的地下生物量高于地上生物量,而盘花垂头菊和滨发草地下-地上生物量分配格局则相反,3种植物的地下生物量比例在温度最低的东北坡均达到最高;珠芽蓼的地上-地下生物量分配在不同坡向皆为等速生长,而其余两种植物在个别坡向上呈现异速生长,且均为地下生物量积累速率大于地上部分.因此,高山草地生态系统的不同坡向生境对植物的生长发育产生了显著影响,上述3种植物的株高及叶片性状对不同坡向的响应具有特异性,而在温度较低的坡向上3种植物均偏向把更多的生物量分配给地下部分.     

吉林蛟河针阔混交林林下蚊子草不同生长期生物量及其分配特征

研究林下草本植物不同生长期生物量分配及各组分相关生长关系对于揭示其生活史对策和生物量分配规律具有重要意义.利用2015年4月20日-8月30日11次生物量调查数据分析吉林蛟河地区针阔混交林下不同生长期蚊子草(Filipendula palmata)生物量及其分配、地上和地下生物量相关生长关系,并选取5种模型形式构建株高与地上、地下和整株生物量的拟合方程,根据拟合优度(R2和SEE)筛选最优模型并进一步对其进行检验.结果表明:根冠比R/S在生长初期达到最大值(2.73),并随生长期增加逐渐降低,从5月20日后到生长末期趋于稳定(约为0.6).整个生长期内,蚊子草地上和地下生物量相关生长关系表现为无相关生长关系(4月20日-5月10日)—异速生长(5月10日-6月15日)—等速生长(6月15日-30日)—异速生长(6月30日-7月30日)—等速生长(7月30日-8月30日)的趋势.地上、地下和整株生物量的最优模型分别为幂函数形式(y=0.0067x~(1.4303))、二次方程形式(y=0.0005x~2-0.0141x+0.4380)和指数函数形式(y=0.3364e~(0.0437x)),经检验地上、地下和整株生物量最优模型均基本符合建模标准.本研究表明林下蚊子草在不同生长阶段地上和地下生物量的分配规律及其相关生长关系是不一致的,这是植物对环境适应的结果,保证其在不同环境条件下维持正常的营养生长和生殖生长.     

盐碱胁迫对三江藨草幼苗功能性状的影响

盐碱作为盐碱湿地生态系统的重要环境因子之一,影响着湿地植物的定植、生长和繁殖.以莫莫格盐碱湿地常见植物三江藨草(Scirpus nipponicus)为研究对象,设置了盐度(25,100,200 mmol/L)和pH值(7.79±0.06,9.42±0.02,10.40±0.01)各3个梯度处理,及1个空白处理作为对照,探讨不同盐碱胁迫及其交互作用对湿地植物三江藨草幼苗功能性状和生物量分配格局的影响.结果显示,盐碱胁迫对三江藨草幼苗生长、生物量积累及其分配均产生显著影响(P 0.05).与空白处理相比,随着盐碱胁迫的升高,三江藨草幼苗株高、分株数、球茎数等功能性状,以及根、根茎、球茎、地下、地上生物量和总生物量等均呈现先增加后降低的趋势;三江藨草幼苗在盐度和pH分别为25 mmol/L和7.79(±0.06)时生长最好,在盐度和pH分别为200 mmol/L和10.40(±0.01)时,植株全部死亡;盐碱胁迫对三江藨草幼苗生物量分配具有显著影响(P 0.05),随着盐碱胁迫增强,根和地上生物量分配增加,而球茎生物量分配减少,根茎生物量在25 mmol/L盐度处理下分配减少,在其他盐度处理下分配则增加.本研究表明碱胁迫对植物的伤害强于盐胁迫,湿地土壤的碱化对三江藨草的生长更为不利.(图4表3参43)     

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.     

三江源地区高寒灌丛生物量空间分布格局

生物量在地上与地下的分配是植物生长策略的反映,对于研究生态系统碳储量和碳循环有着重要的意义.采用收获法对灌丛群落与物种的地上、地下生物量进行测定,并分析温度和降雨量等气候因素对灌丛群落地上和地下生物量及构成的影响.同时选择三江源地区4种典型的灌丛植物,百里香杜鹃(Rhododendron thymifolium Maxim.)、山生柳(Salix oritrepha Schneid.)、金露梅(Potentilla fruticosa Linn.)和鲜卑花(Sibiraea laevigata(Linn)Maxim.),进行地上、地下生物量研究.结果显示:三江源灌丛群落的地上生物量介于209.88-3 632.34 g/m~2之间,地下生物量介于178.81-2 262.03 g/m~2之间,根冠比(R/S)介于0.40-2.57之间;物种的地上生物量介于1.83-3 632.34 g/m~2之间,地下生物量介于1.22-2 262.03 g/m~2之间,根冠比(R/S)介于0.23-2.63之间.灌丛群落与物种的地上、地下生物量拟合的斜率分别为0.66和0.96,前者与1存在显著性差别,后者与1没有显著性差别.这说明灌丛群落与物种的地上、地下生物量分配分别呈异速分配关系与等速分配关系,百里香杜鹃和鲜卑花的地上与地下生物量分配属于等速分配关系,金露梅和山生柳属于异速分配关系.本研究表明三江源高寒灌丛生物量大小与年均温度的变化关系密切;年均温度与年均降雨量都不能明显地改变根冠比(R/S).     

一年生黑麦草的亲缘选择作用

Hamilton的亲缘选择理论认为亲缘个体之间相互合作来提高其适合度.为了验证一年生黑麦草(Lolium multiflorum L.)是否具有亲缘选择及其性状的响应方式,选取来自8个不同母株的该植物子代个体作为研究对象,采用两两配对的竞争设计方式,在植物个体和群组两个水平上分别测度植物表型特征(如株高、叶面积、种子数目等)和生物量特征(如根系生物量和地上各构件生物量)在亲缘处理组和非亲缘处理组的差异.结果显示,在群组水平上,一年生黑麦草植物亲缘组根系生物量显著小于非亲缘组(P=0.007),说明其能够识别亲缘邻居身份,并通过减少根系分配量来减少与亲缘邻居之间的地下竞争.然而植物的地上各构件生物量对亲缘邻居的响应与非亲缘邻居并没有显著差异;在个体水平上,亲缘处理组和非亲缘处理组在株高、叶面积、种子数量等特征和各构件生物量特征方面都没有显著区别.因此,本研究说明一年生黑麦草植物通过降低根系的竞争性分配而提高群组适合度,根系是植物响应亲缘选择的一个重要方式.     

放牧强度对川西北高寒草甸植物生物量及其分配的影响

研究了四川省红原县境内4个不同放牧强度下高寒草甸植物群落的物种组成、生物量及其分配特征.随放牧强度的增加,植物群落表现出由垂穗鹅冠草(Roegnerianutans)和垂穗披碱草(Elymusnutans)等禾草为优势种的群落向以川嵩草(Kobresiasetchwanensis)和高山嵩草(Kobresiapygmaea)等莎草为优势种的群落演替的趋势.生长季节6-9月,草甸植物地上生物量以不放牧为最高,重度放牧显著小于不放牧;地下生物量随放牧强度的增加而呈增加趋势,重度和中度放牧显著高于不放牧和轻度放牧.不放牧、轻度、中度和重度放牧草地6-9月4个月植物总生物量平均值分别为1543.3、1621.6、2294.7和2448.5g·m-2,地下生物量占总生物量比例大小排序为重牧(87.8%)＞中牧(81.8%)＞轻牧(76.2%)＞不放牧(69.2%).草甸植物生物量的变化主要是由于放牧作用下植物群落优势种的变化而引起的,其分配比例的变化反映了草甸植物对放牧干扰的适应.     

氮输入对沼泽湿地植物生长和氮吸收的影响

氮是湿地植物生长必不可少的营养元素之一,但当外源氮输入超出植物生长需要时,氮素将抑制植物生长。不同植物对氮输入的响应不同,同一植物不同器官对氮输入的响应也不一致。为了探讨氮输入对湿地植物生长和氮吸收的影响机制,本文选取滇西北典型湖泊湿地纳帕海湖滨挺水植物茭草（Zizania caduciflora）和水葱（Scirpus validus）为对象,通过控制实验,研究了3个不同氮输入水平[0 g·m-2·a-1（对照,CK）、20 g·m-2·a-1（N20）、40 g·m-2·a-1（N40）]对茭草和水葱生物量积累、根冠比、氮吸收的影响。结果表明：培养期内,茭草地上生物量始终表现为N40〉N20〉CK,即氮输入促进茭草地上生物量积累;而水葱地上生物量随培养时间不同而发生变化,培养早期N20处理促进水葱地上生物量积累,N40处理抑制水葱地上生物量积累。茭草地下生物量表现为N40〉CK〉N20,即氮输入不足抑制茭草地下生物量积累,足够氮输入促进茭草地下生物量积累;水葱地下生物量表现为CK〉N20〉N40,即氮输入抑制水葱地下生物量积累。植物地上部分和地下部分生长对氮输入的响应也不一致,导致植物根冠比发生变化,茭草根冠比表现为N20     

模拟水深和氮添加对三江平原湿地植物功能性状的影响

水深和氮素是影响湿地植物生长的关键因素,研究两者对功能性状的影响有助于预测未来环境变化下湿地植物的生长与分布趋势.以三江平原沼泽湿地3种优势植物(漂筏苔草Carex pseudocuraica、毛苔草Carex lasiocarpa和燕子花Iris laevigata)为研究对象,设置3个水深(0、5、15 cm)和3个氮浓度(0、12、36 mmol/L)的双因子控制实验,探讨不同水深和氮添加对3种湿地植物功能性状的影响.结果显示,水深和氮添加对漂筏苔草根冠比和燕子花株高、地下与地上生物量及根冠比存在交互影响.在0 mmol/L氮浓度下,随着水深的增加,漂筏苔草根冠比降低,燕子花根冠比呈先降低后上升的趋势.在12 mmol/L氮浓度下,随着水深的增加,燕子花地下与地上生物量降低,根冠比增加.随着氮浓度的增加,燕子花株高在0、5 cm水深时降低,在15 cm水深时增加.水深对漂筏苔草叶面积、地下与地上生物量和燕子花叶面积有显著影响,随着水深的增加,漂筏苔草叶面积、地下与地上生物量呈先增加后下降的趋势,燕子花叶面积降低.氮添加对毛苔草株高、叶面积及根冠比有显著影响,随着氮浓度的增加,毛苔草株高和叶面积降低,根冠比呈先降低后上升的趋势.本研究表明湿地植物对水深和氮添加水平的响应依赖具体物种和功能性状指标而不同,未来还应加强湿地植物地下性状的研究.(图3表1参56)     

金沙江干热河谷优势草本植物生物量与土壤物理性质的关系

测定金沙江干热河谷3种优势草本植物(扭黄茅、拟金茅和芸香草)的地上、地下生物量及土壤分层(0-5、5-10、10-20 cm)容重、含水率、持水量和孔隙度等物理性质,探讨3种植物地上、地下生物量、根冠比与各土层物理性质的相关性.结果显示:(1)扭黄茅地上生物量显著高于拟金茅和芸香草,但地下生物量和根冠比显著低于后两者.(2)除扭黄茅外,拟金茅和芸香草的地上、地下生物量之间均呈现异速生长关系.(3)芸香草0-5 cm的土壤物理性质优于5-20cm,拟金茅则相反;除含水率、非毛管孔隙度外,扭黄茅各土层物理性质无显著差异.(4)拟金茅地上生物量与0-5cm的含水率、5-10cm的毛管持水量、最小持水量、总孔隙度、毛管孔隙度呈显著正相关,其地下生物量与3个土层的含水率呈显著正相关;芸香草地下生物量与0-5 cm的含水率、5-10 cm的毛管持水量、最小持水量以及10-20 cm的最小持水量呈显著正相关,其地上生物量及扭黄茅地上、地下生物量与3个土层的物理性质均无显著相关性.拟金茅根冠比与容重呈显著正相关,与持水量、总孔隙度呈显著负正相关,芸香草根冠比与毛管持水量、最小持水量呈显著正相关.综上,含水率是影响拟金茅生长发育的重要因子,持水量、孔隙度对拟金茅地上生物量的影响更大;含水率、持水量对芸香草地下生物量的影响更为显著;扭黄茅生物量分配可能受到除土壤物理性质以外的因子影响更大.与拟金茅和芸香草地上、地下生物量的异速生长关系不同,扭黄茅通过分配较低地下生物量来适应干热河谷的特殊生境.(图4表5参46)     

空心莲子草在不同生境中氮素迁移和表型可塑性差异

为探究克隆繁殖性入侵植物空心莲子草在不同生境下的生长特性,以更好地了解其整体的生存策略,利用15N同位素标定技术评估空心莲子草在陆生(Ⅰ)、湿生(Ⅱ)、水生(Ⅲ)3种不同生境相互转换中的氮素迁移效率,并对不同生境中的空心莲子草生物量分配和表型可塑性差异进行分析研究。结果表明,在不同生境中,空心莲子草氮素迁移量和各构件的生物量均存在显著差异。氮素迁移量存在显著差异(P0.05),具体生境体现为ⅡⅢⅠ;Ⅱ较Ⅲ平均增长23.32%,较Ⅰ平均增长54.49%。空心莲子草植株总生物量Ⅱ最大,Ⅰ最小。地下生物量投资与生境含水量呈显著负相关,体现为ⅠⅡⅢ,茎生物量投资比叶生物量投资平均高15.57%。在不同生境中,空心莲子草株高和茎节长度均体现为ⅡⅢⅠ,陆生、湿生、水生3种不同生境的母株处理下,Ⅱ株高分别较Ⅲ和Ⅰ增长39%、189%,52%、116%,56%、127%;茎节长度分别增长36%、150%,63%、117%,57%、94%。空心莲子草在不同生境下的氮素迁移量、各构件的生物量以及分配格局表现出的显著差异显示了其在湿生生境下具备更强的氮素迁移利用、表型可塑性和对异质环境的适应能力,揭示了克隆繁殖植物空心莲子草在湿地生境中具有更强的入侵性。该研究可为空心莲子草防控提供理论指导依据。     

九寨沟自然保护区4种水深梯度下芦苇分株地上生物量的分配与生长

芦苇是世界自然遗产--九寨沟自然保护区的一种重要的湿地植物.本文对该地区芦苇海4个不同水深梯度下芦苇的无性系地上分株的生物量分配、生长与繁殖策略进行了比较研究.结果表明,在47 cm (水在土层表面上)水深环境中,芦苇单株的平均生物量(4.2 g)最大.在-15 cm (水在土层表面下15 cm)的生境中,叶生物量百分比(叶生物量占单株总生物量的百分比, 46.1%)最大.芦苇地上分株高度、地上分株有分枝的单株百分比(茎上有分枝的分株占样地总分株的百分数)也存在明显的差别.茎的生物量分配百分比和生长速率随水深的增加而增加.在滩地生境中,开花率、花序的生物量百分比明显大于水较深的生境.分株株高与分株生物量、茎生物量与叶生物量都表现出较明显的幂指数异速生长规律.在-15 cm水深的生境中,叶生物量的生长快于茎的增长;在其他水深梯度的生境中,则是茎生物量的增加快于叶生物量的增加.     

江苏潮滩湿地不同生境互花米草形态与生物量分配特征

通过对江苏潮滩湿地不同生境互花米草(Spartina alterniflora)种群生境特征、形态与生物量分配特征的分析,研究籽实成熟期互花米草形态与生物量分配特征及其影响因素.结果表明:(1)江苏潮滩湿地自海向陆不同生境间互花米草单株地上生物量、各形态指标、叶生物量比、繁殖分配Ⅰ和繁殖分配Ⅱ差异均显著(P<0.05),且与形态指标及其他生物量分配指标相比,繁殖分配的变异系数最大.(2)互花米草发生地米草生长时间最长,各形态指标(除种子数外)及单株地上生物量均最高;定居时间为1 a的米草各形态指标及单株地上生物量均最低.互花米草单株地上生物量及各形态指标分别与种群定居时间之间均呈正相关关系,其中单株地上生物量、茎长、叶长、叶宽、茎直径和种子数与种群定居时间均在α=0.01或α=0.05水平上呈显著正相关.(3)互花米草各形态指标(除种子数外)与土壤有机质、土壤总氮间均在α=0.01或α=0.05水平上呈显著正相关,土壤有机质与总氮是引起互花米草形态特征差异的重要因素.(4)互花米草各生物量分配指标与种群定居时间及土壤环境因子间在大多数情况下相关不显著,在特定的生境中互花米草特殊的生物量分配特征可能是其适应并成功入侵江苏潮滩湿地不同生境的重要原因之一.     

高山草甸群落生物量在融雪梯度上的变化

在青藏高原东部的一个高山雪床,沿融雪从早到晚的顺序设置3个融雪梯度部位,并对每个梯度部位的环境因子和该部位上的地上与地下生物量进行了测量和比较.3个梯度部位间的融雪时间、土壤含水量和温度日较差有显著不同,而土壤营养成分及pH无明显变化.从早融部位到晚融部位,地上生物量增加,地下生物量降低,地上与地下总生物量降低,地下生物量与地上生物量的比值增大.与晚融部位相比,早融部位的地上生物量主要集中于地上0～10 cm范围内,表明在早融部位植物地上部分有变矮的趋势;早融部位的地下生物量在土壤各深度分布相对较均一,而晚融部位地下牛物量则主要集中于地下0～10 cm范围内.雪场中各部位的土壤水分含量及地表温度差异对生物量的变化有较大的影响.图5表2参33     

林地的水分动态及其对树木生长的影响——以香桂（Cinnamomum subavenium）人工林为例

土地利用变化引起的水分条件变化反过来又会影响植被的生长,然而,森林-水分-植物生长之间相互作用关系的研究还很少。以香桂（Cinnamomum subavenium）人工林为例,在盐亭生态试验站开展观测,研究了无枯落物林地（FB）、有枯落物林地（FL）和裸地（BL）的水分动态（土壤水分、径流组成和径流量）,比较了FB和FL样地树木高、基径、叶面积、比叶面积（SLA）、地上和地下生物量。研究结果表明：①FL样地的土壤含水量最高,其次是FB样地,而BL样地的土壤含水量最低;②地上径流展现了与土壤水分相反的趋势（FLFB〉BL）,3个样地的总径流量则没有表现出一个明确的大小关系。在观测期间,BL、FB和FL的地表径流量分别为284.68、222.93和68.98cm,地下径流分别为57.83、134.00和289.52 cm,总径流量依次为343.16、356.93和358.35 cm;③在观测早期,FL样地和FB样地植物形态学特征、SLA以及地上和地下生物量均没有显著差异（p〉0.05）。在观测期末,虽然两个样地的基径和SLA无显著差异,然而其他指标差异极显著（p〈0.005）。在观测末期,除SLA外,FL样地植物的高、基径、叶面积、地上生物量和地下生物量分别高于FB样地,表明该样地植物生长条件更好。这些结果表明森林改善了自身的水分环境,而水分环境的改善又反过来促进了森林的生长,森林植被-水分条件的这种相互促进作用是森林系统生存策略的一种表现。     

内蒙古温带荒漠草原地上、地下生物量碳分配格局

草原生物量碳的估算往往基于大规模的空间采样,忽略了草原的群落组成和空间差异,可能影响评价结果的准确性。研究选择内蒙古温带荒漠草原10种不同典型群落类型,测定地上、地下生物量碳密度,探讨不同群落类型地上、地下生物量碳分配特征,最后对草原地上、地下生物量进行评估。主要结论如下:(1)温带荒漠草原以35.18×10~6 hm~2的面积,贡献了120.44 Tg的生物量,其中地上生物量15.67 Tg,地下生物量104.78 Tg;(2)温带荒漠草原的平均生物量碳为406.75 g·m~(-2),其中白刺群落的地下生物量碳最高[(921.58±354.29) g·m~(-2)],不同群落的地上生物量碳差异不显著(P 0.05);(3)温带草原的平均根冠比为4.79,其中荒漠草原根冠比较高,为6.69;(4)地下生物量碳沿不同土层的分布特征可分成指数型和抛物线型2类。多根葱、红砂、霸王、戈壁针茅、沙生针茅、冷蒿、中间锦鸡儿以及小叶锦鸡儿等群落属于指数型,其地下生物量碳集中在0～10 cm土层,拟合曲线为指数函数;白刺和梭梭群落属于抛物线型,其地下生物量碳主要分布在0～10和20～40 cm土层,分布曲线符合二次函数。对草原地上-地下生物量碳开展评估,针对草原不同群落分别作曲线拟合,可以得出更为科学的生物量碳分配数据,为草原生态管理提供有力的理论支持。     

三江平原典型小叶章种群地上生物量的空间结构分形特征

2005年5月至10月,应用分形几何学的原理和方法对三江平原典型小叶章种群地上生物量与株高的空间结构分形关系进行了研究。结果表明,典型草甸小叶章和沼泽化草甸小叶章的地上生物量与株高存在良好的静态分形关系,其分形维数(D)是对地上生物量在各器官中积累规律的表征;二者地上生物量与株高的对数值线性相关,相关系数分别介于0.579～0.919和0.655～0.914之间(P<0.01,D值介于1.778～3.414和2.238～3.924之间,各时期地上生物量均以株高的幂函数形式积累;二者地上生物量与株高静态分形关系D值的季节动态基本一致,其变化均符合抛物线模型(P<0.05),而局部波动又与地上生物量的变化有关;生长季内,二者地上生物量与株高动态分形关系的D值分别为2.749和2.738,说明地上生物量的积累具有自相似性,符合幂函数增长的分形生长过程。研究还表明,仅用D值来刻画不同植物地上生物量的空间积累与展布存在一定的局限性,它只能用于测度和描述一种植物体生物量的空间积累及其对空间的占据,而一般不能用于植物间相应指标的类比;导致不同植物D值差异的原因可能与植物生长所处生境、外在因素以及模型参数(C)有关。     

青藏高原东南缘不同坡向对陇蜀杜鹃花性状的影响

植物的花表型多样性是长期自然选择的结果,是植物对异质性环境的适应性响应.以青藏高原东缘的高山灌丛陇蜀杜鹃(Rhododendron przewalskii)为研究对象,分析花性状在不同坡向的变化特征及其相关关系,力求理解高寒异质生境下的植物适合度,加深对传粉生物学中生殖器官可塑性的认识.结果显示:(1)东坡的土壤温度及pH值均显著大于东北坡(P=0.02,P=0.001),其土壤容重显著小于东北坡(P 0.001),而其他土壤养分特征在坡向间无显著性差异.(2)陇蜀杜鹃的花大小在不同坡向具有显著性差异,即东坡(花管直径:22.74±0.15 mm;花管长度:19.86±0.56 mm)东北坡(21.00±0.12 mm;18.31±0.34 mm);雌蕊长度在东坡显著大于其东北坡,但出管距离(柱头探出花管的距离)结果则相反;此外,柱头大小及形状在坡向间并无显著差异.花性状在个体间和坡向间变异均较大,其中柱头大小和出管距离变异系数在东坡和东北坡分别为最大,分别为29.13%、28.03%.(3)花管直径与花管长度、雌蕊长与花梗长、花柱长与雌蕊长和花梗长、子房与雌蕊长在两个坡向均为极显著正相关(东坡:P 0.001,P 0.001,P 0.01,P 0.001,P 0.001;东北坡:P 0.001,P 0.001,P 0.01,P 0.001,P 0.001);柱头大小与花柱长、雌蕊长、花梗长在东坡为极显著正相关(P 0.01,P 0.001,P 0.01);柱头大小与子房长在东北坡显著正相关(P=0.01),与柱头形状显著负相关(P=0.02).(4)花管直径与花管长度在东坡为异速生长关系,东北坡为等速生长关系;两个坡向上出管距离增加的速率均大于花管长度增加速率.传粉生物学功能性状间的权衡分析表明,东坡偏好增加花管直径,而东北坡偏好增加出管距离以增加繁殖成效.可见,不同坡向的陇蜀杜鹃种内花部性状的高变异性,有利于其在高寒生境中展示出较高的繁衍机会,性状权衡对坡向差异偏好响应有利于陇蜀杜鹃适应高山异质环境.(图5表3参56)     

岷江百合的生物量分配对策及其海拔效应

生物量分配关系是植物生活史对策研究的核心内容,生境梯度对植物各组分生物量分配关系特别是营养与繁殖分配权衡具有重要影响.以集中分布于岷江上游的珍贵野生资源植物岷江百合(Lilium regale)为对象,采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation,SMA)和异速生长分析(Allometric scaling analysis)的方法,研究其各组分在海拔梯度上的分配比例及各组分之间的生物量分配关系.结果表明,岷江百合个体总生物量在数值上以中海拔较高(中海拔为100.45 g,高、低海拔分别为81.48 g,67.94 g),但各组分生物量百分比随着海拔变化呈现出不同的分配格局,总体上营养分配比例随着海拔升高而降低,繁殖分配比例随着海拔升高而升高.植株各组分(除叶外)生物量之间均呈现成比例(同速,共同斜率为0.963-1.127,P为0.416-0.985)生长关系.岷江百合全株、地上和地下部分的营养与繁殖分配均为同速生长关系(共同斜率为0.856-0.891,P为0.403-0.873);在营养分配一定的情况下,高海拔植株的繁殖分配比例较低海拔高.植物叶片生物量与总生物量呈现不成比例的生长关系(斜率大于1,P=0.575),可能原因是叶面积与叶生物量和总生物量分配的"报酬递减效应".因此,与群落尺度上的研究类似,单个物种各组分之间的生物量分配同速生长关系是普遍存在的;生境压力相对较大的高海拔物种的生物量分配对策倾向于繁殖分配高于营养分配.     

放牧干扰对祁连山高寒金露梅灌丛草甸群落的影响

以祁连山北支冷龙岭东段南麓的甘柴滩夏季牧场集体长期混合(藏系绵羊、牦牛)放牧的高寒金露梅Potentilla froticosa灌丛草场为对象,利用空间分布代替时间演替的方法,采用方格网法取样分析调查,对不同放牧压力梯度下金露梅灌丛群落的结构、组成、物种多样性、地上生物量进行研究,结果表明:①放牧居住点由远到近,放牧压力梯度不断增加,金露梅株高、密度、覆盖度、地上生物量和丛间草地的地上生物量均有不同程度的降低,地上的总生物量降低幅度达84.77%.金露梅株高与放牧压力梯度遵循对数方程;而金露梅密度、覆盖度、丛间草本地上生物量与放牧压力梯度呈幂函数关系.②随着放牧压力梯度断增加,金露梅灌丛下层群落的物种组成及其结构有显著变化.禾本科、莎草科和杂类草植物的地上生物量均有不同程度的下降,而杂类草的地上生物量占地上草本植物总生物量的比例由56.0%上升到79.69%;莎草科生物量占地上草本植物总生物量的比例略有所上升;禾本科的地上生物量占草本植物地上总生物量的比例南31.2%下降到9.6%.