松嫩平原獐毛种群形态可塑性研究

论文摘要

形态可塑性是当前无性系植物种群生态学研究的重要领域。本文采用大样本、随机取样方法调查了松嫩平原南部羊草(Leymus chinensis)草甸内自然生长的獐毛种群各种构件(modular)以及分株(ramet)的形态特征,对獐毛种群的形态可塑性指标与土壤 pH 值、电导率、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量共 6项土壤生境因子指标进行了简单相关和偏相关分析;比较了 6 个氮肥处理水平条件下的獐毛种群的形态可塑性反应;并且探讨了 2003、2004 两年间獐毛匍匐茎形态指标的变化规律。研究结果表明: 自然生境条件下,獐毛匍匐茎长度与土壤的 pH 呈显著负相关(P<0.05),分株高度与全磷含量和 pH 也呈显著负相关(P<0.05),而分株生物量以及獐毛的总生物量则与全钾含量显著正相关(P<0.05),但电导率、有机质含量和全氮含量与獐毛各项测定指标之间的相关性均不显著(P>0.05)。因此可以判断,测定的 6 个土壤因子指标中,影响獐毛种群形态可塑性的主导生境因子是土壤的酸碱度、土壤全磷含量和全钾含量。土壤的酸碱度、全磷含量和全钾含量在獐毛单优群落斑块内的小尺度空间分布上的异质性构成了对獐毛种群形态可塑性的影响。 自然生境条件下,营养生长相关指标与所测定的獐毛各部分生物量呈极显著的正相关(P<0.01),匍匐茎长度与营养株的数目及其重量显著正相关(P<0.05),獐毛总生物量与生殖株的数目及其重量显著正相关(P<0.05),营养株重与生殖株重显著正相关(P<0.05)。在獐毛种群的生物量积累过程中,营养生长起着极其重要的作用。 自然生境条件下,匍匐茎的节间数、分株高、间隔子生物量及分株生物量在2003、2004 年际间具有极显著差异(P<0.01),但间隔子长度年际间变化不显著(P>0.05),分株生物量与间隔子生物量在总生物量中所占比例相当。 在施氮肥处理条件下,各月份的不同处理之间的分枝数及分枝强度均无显著差异(P>0.05),即对施肥处理未发生可塑性反应。匍匐茎长度随着施肥水平的提高而呈现逐渐缩短的趋势,对施肥处理发生了明显的可塑性反应;分株高度也表现出极显著差异(P<0.01),并且在低度施肥水平和高度施肥水平较高,在中度施肥水平较矮。 各个施肥处理之间,生长季末的存活分株数存在显著差异(P<0.05),而营养株数与生殖株数不存在显著差异(P>0.05)。生长季末,母株生物量占地上总生物量的 70%以上。在獐毛生长的前期施肥促进了母株的营养生长,而相对地减小了生殖投入,即减少生殖消耗。这是獐毛种群对异质性生境的一种适应性策略。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 前言
• 1.1 环境异质性
• 1.2 克隆植物生态学及其历史回顾
• 1.3 本文的主要研究目的、意义和内容
• 1. 样地自然状况
• 2. 实验方法
• 2.1 自然生长的獐毛群落调查
• 2.1.1 观测内容
• 2.2 自然生长的獐毛匍匐茎调查
• 2.3 施氮肥处理的獐毛种群的形态可塑性
• 2.3.1 实验小区设置
• 2.3.2 样方设置
• 2.3.3 土壤施肥处理
• 2.3.4 观测内容
• 2.4 数据统计与分析方法
• 3. 结果与分析
• 3.1 自然生境獐毛形态可塑性分析
• 3.1.1 自然生境的獐毛形态指标与环境因子的相关性分析
• 3.1.2 自然生境的獐毛形态指标之间相关性分析
• 3.2 獐毛匍匐茎形态可塑性的年际间比较分析
• 3.2.1 2003 与2004 年匍匐茎生长特征比较
• 3.2.2 2003 与2004 年匍匐茎生物量比较
• 3.3 氮肥处理下獐毛种群的形态可塑性
• 3.3.1 獐毛形态可塑性的形态指标分析
• 3.3.2 不同施肥水平的獐毛生物量分析
• 4. 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢