三江源地区人工克隆植物群落生物多样性对初级生产力的影响及机制

克隆植物具有独特的竞争和繁殖方式,这可能会使其构建的群落呈现不一样的生物多样性-生态系统功能关系,但是本议题却极少被研究。本研究利用垂穗披碱草、花苜蓿和鹅绒委陵菜构建了一个生物多样性试验,并将单播和混播重复3次,且将垂穗披碱草作为所有混播的固定物种,以此跨越两个生长季测试生物多样性对生产力的影响。本研究发现,物种丰富度和地上生物量之间并没有线性正相关关系,但是大多数混播的净多样性效应(NE)都是显著的,且NE主要来源于非特征依赖性互补效应(TICE)。较强的TICE主要来自地上垂直空间的互补性利用;其次来自底层物种鹅绒委陵菜光吸收能力的增强。沿着时间和物种丰富度梯度,垂穗披碱草的优势度增强,鹅绒委陵菜的优势度下降,致使特征依赖型互补效应(TDCE)和优势度效应(DE)随之增强,但是它们对NE的贡献有限。另外,以上3种效应均随时间增强。总之,本研究的结果表明克隆植物群落表现出了不一样的多样性-生产力关系模式,并且这种多样性效应主要来自地上垂直空间的互补性利用。

壬酸对入侵克隆植物空心莲子草组培苗生长的影响

空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)是苋科莲子草属多年生入侵克隆植物,在添加不同剂量的典型挥发性有机化合物壬酸后,本研究对其组培苗的生长形态和生物量等指标进行了测定。结果表明:壬酸添加处理不仅显著降低了空心莲子草组培苗的分枝率、总茎节数、总叶片数量、总匍匐茎长度等形态指标,而且也显著降低了其叶片生物量、匍匐茎生物量、根及愈伤组织生物量、总生物量等生物量指标。其中,2μL和4μL壬酸添加处理下,空心莲子草组培苗的存活率、叶片生物量和匍匐茎生物量未出现显著下降;但6μL和8μL壬酸添加处理,则显著降低了空心莲子草组培苗的存活率,抑制了其根及愈伤组织的形成。本研究预示:一定剂量的壬酸添加处理会改变入侵克隆植物的形态可塑性,减少其克隆分株的产生,进而有可能降低其入侵危害性。

基于克隆植物生理整合特性的铅污染土壤修复——以喜旱莲子草为例

克隆植物具有生理整合特性,可用于重金属污染土壤修复。为了验证克隆植物的重金属转移特性,本文以喜旱莲子草为例,研究铅(Pb)的迁移路径,以期利用克隆植物的生理整合特性修复重金属污染土壤。试验结果表明,土壤保持低Pb含量,可以促进喜旱莲子草的生长;主根和附根是主要的Pb富集组织,其富集率随土壤Pb含量增加而增加;分株根系浸出液中检测到Pb,其浓度随土壤Pb含量增加而增加。研究结果为重金属污染土壤的修复提供新思路。

降水对鄂尔多斯高原克隆植物分布的影响

鄂尔多斯高原地处半干旱区到干旱区的过渡带。通过沿鄂尔多斯高原从东到西的天然降水梯度的样带调查,分析了克隆植物的分布特征与降水的关系。结果表明:克隆植物的物种数量、占物种总数的比例和重要值以及根状茎型克隆植物的物种数量均与降水量呈显著正相关。5种优势植物克氏针茅、本氏针茅、黑沙蒿、赖草和短花针茅均为克隆植物,它们的分布也受降水影响。克氏针茅的密度、本氏针茅的盖度和密度、黑沙蒿的高度、盖度和密度以及赖草的高度均与降水量呈显著正相关。然而,赖草的盖度以及短花针茅的高度、盖度和密度均与降水量成负相关。因此,克隆植物在鄂尔多斯高原植被中具有重要作用,而且其作用随着降水量的增加而加强。

毛乌素沙地群落动态中克隆和非克隆植物作用的比较

毛乌素沙地的克隆植物适应当地的沙化环境 ,并对沙化景观具有积极的改造作用。对克隆植物群落和非克隆植物群落内裸地斑块植物入侵的野外对比观测实验表明 ,克隆植物群落内裸地斑块入侵植物所占的格子数显著地大于非克隆植物群落 ,克隆植物可以提高沙化景观的自我恢复能力 ,在沙化景观的恢复重建中是一种值得利用的生物资源。

青海海北不同类型高寒草地的克隆植物及其重要性

选择中科院海北站矮嵩草(Kobresia humilis)草甸、藏嵩草(K.tibetica)草甸等6类典型草地为研究对象,采用样方调查法分析其群落中克隆植物的分布及在群落中的重要性,并结合多元相关分析法,揭示克隆植物对土壤湿度的响应趋势。结果表明:海北站取样区域内,克隆植物占植物种数(C/Pt)的52.5%;克隆植物的生活型以多年生、密集型为主;高寒草甸地区禾本科和莎草科植物全为克隆植物,其种数分别位于全部植物科的前2位;克隆植物以根茎型最多,共23种,占克隆植物种数的54.76%,其次是分蘖型为11种,占26.19%。在群落水平上,C/Pt的大小依次是:藏嵩草草甸群落(0.67)>沼泽化帕米尔薹草(Carex pamirensis)草甸群落(0.63)>矮嵩草草甸群落(0.58)>金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛(0.49)>鼢鼠(Myospalax fontanieri)土丘次生演替群落(0.44)>小嵩草(K.pygmaea)草甸群落(0.42);克隆植物的相对重要值(Ⅳ)在沼泽化帕米尔薹草草甸最大为99.09%,其次为藏嵩草草甸,均显著大于其他群落(P<0.05),鼢鼠土丘次生演替群落的最小。C/Pt与土壤含水量成显著正相关(P<0.05),克隆植物地上生物量、相对重要性与土壤含水量成极显著正相关(P<0.001);非克隆植物地上生物量、相对重要性与土壤含水量成显著(P<0.05)或极显著(P<0.001)负相关。表明土壤水分显著影响着高寒草地克隆植物与非克隆植物的分配与重要性,即高寒草地上,克隆植物在土壤水分较高的生境中出现频率较多。

沿中国东北样带 (NECT)分布的若干克隆植物与非克隆植物光合速率与水分利用效率的比较(英文)

比较了沿 1 6 70km长的中国东北样带 (NECT)分布的在繁殖习性上不同的植物功能型 ,克隆植物 (clonalplant)与非克隆植物 (non_clonalplant)的光合作用、蒸腾作用、气孔导度、水分利用效率。所测定的 2 1 8种植物中有1 1 5种属于克隆植物。对于灌木和草本植物功能型而言 ,净光合速率 (Pn)和水分利用效率 (WUE)在样带东西两端较低 ,在样带中间较高 ;蒸腾速率在温带荒漠植物分布的西端出现升高的趋势。在森林乔木、森林灌木、森林草本、草甸草原灌木、草甸草原草本、典型草原灌木、典型草原草本、荒漠草原灌木、荒漠草原草本等不同功能型的植物中 ,典型草原灌木和草本植物的光合生理指标较高。在相同的生长环境中 ,克隆植物比非克隆植物表现出较高的Pn 以及其他生理指标。克隆植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率分别比非克隆植物高出 2 2 %、1 5 %、2 3%和 1 4 %。这种现象表明克隆植物在CO2 。

东北样带上的克隆植物及其重要性与环境的关系

1 997年野外调查资料 ,对中国东北样带克隆植物沿样带的分布、克隆植物在群落中的重要性以及其与环境因子之间的关系进行了研究。结果表明 :克隆植物相对种数 ( C/ Pt)和克隆植物相对重要值 ( IV)随样带上环境梯度变化呈增加的趋势。群落中克隆植物相对种数与土壤全氮含量负相关 ,与海拔高度正相关 ,与年平均温度和年降水相关不显著 ;克隆植物相对重要值与土壤全氮含量负相关 ,与海拔高度正相关 ,与年平均温度和年降水相关不显著。研究还发现 ,群落中克隆植物种数与非克隆植物种数随样带上海拔高度、年平均温度、年降水梯度变化相关性较差 ,而克隆植物种数与土壤全氮含量负相关不显著 ,非克隆植物物种数与土壤全氮含量正相关不显著。根茎型、分蘖型及鳞茎球茎型克隆植物在土壤湿度较差的生境中出现频率较高 ,而匍匐茎型。

克隆植物的水分生理整合及其生态效应

水分生理整合是克隆植物生理整合过程中非常重要的一部分,是克隆植物生长发育和生态适应过程中的重要机制之一。本文主要从理论上对克隆植物水分生理整合的存在性、方向性、整合的程度、范围及其与克隆植物的功能分工、表型可塑性和觅养行为、风险分摊等行为表现的关系进行了深入分析,并对迄今有关克隆植物水分整合的最新研究进展和研究方法进行了系统总结和评述。提出克隆植物的水分生理整合包括水平和垂直两个方向,而水力提降为垂直方向的水分生理整合提供了一个重要途径。认为在今后,应加强对克隆植物水分生理整合的精确定量化研究,同时,应运用生态学、生理学、生物化学及分子生物学等方法,综合深入地研究克隆植物水分整合的机理。

沙地植被恢复过程中克隆植物分布及其对群落物种多样性的影响

以科尔沁沙地草地植被不同恢复程度的 6个群落类型为对象 ,研究植被恢复过程中克隆植物的分布及其对群落结构和功能的影响。研究表明 :在植被恢复过程中 ,克隆植物 (主要是密集型克隆植物 )对群落环境的改变和群落生态功能的维持起主导作用 ,但克隆植物在群落中过高的优势度有可能导致群落物种丰富度和物种多样性的下降。恢复梯度上密集型克隆植物的重要值始终高于游击型克隆植物 ,说明密集型克隆植物对环境的适应能力和对群落环境的改造能力更强。

克隆植物生长型的研究进展

克隆植物生长型的研究进展陈尚李自珍王刚（国家海洋局第一海洋研究所，青岛２６６００３）（兰州大学，７３００００）ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＲｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆＧｒｏｗｔｈＦｏｒｍｏｆｔｈｅＣｌｏｎａｌＰｌａｎｔ．ＣｈｅｎＳｈａｎｇ（ＦｉｒｓｔＩｎｓｔｉｔ...

克隆植物生理整合作用的研究方法及其应用

生理整合作用是克隆植物的一个重要特征,克隆植物所表现出的许多独特的生态学行为,均与其所具有的生理整合效应密切相关.本文总结并分析了迄今为止在研究克隆植物生理整合作用方面所采用的各种方法,并将其归纳为直接和间接方法两个大类.通过这些研究方法的综合运用,克隆植物生理整合效应的机制、格局及其影响因素可以得到更加深入的揭示.在不断深化和拓展现有研究方法的基础上,今后在克隆植物生理整合效应的研究方面,还应较多地关注更为精确的研究方法,以及野外或自然条件下的实地研究.

湿地克隆植物的繁殖对策与生态适应性

Based on the information obtained from ecological adaptability researches of clonal population in the world, some concepts of clonal plant population ecology were defined. According to the special habitat of the clonal plant in wetlands, the adaptability of its growth pattern and its effect mechanism, i.e. the clonal plant through the change of the hormone balance (the ratio of IAA/IPA) adjusts the active intensity and controls the plant vegetative form, was discussed. The special propagate countermeasure and its reproductive allocation and investment was reviewed and discussed in detail. And the research methods currently available was also introduced. The scale of research perspective of ecological adaptability in wetland is suggested.

克隆植物种子繁殖和营养繁殖的适合度分析和度量

植物种群繁殖的适合度指繁殖行为适应环境变化的能力及其对各群更新发展的贡献，不仅表现在个体水平也表现在基因水平。提出度量种子繁殖和营养繁殖在个体和基因水平的适合度的计算公式，并计算了白三叶草繁殖的适合度，较好地解释了种子繁殖和营养繁殖对克隆植物种群更新发展朱同作用。

克隆植物结缕草在两种环境中的生长发育特征

以克隆植物结缕草为对象,研究了其在温室内、外两种环境条件下的生长发育特征.结果表明:在相同环境条件下,主匍匐茎上的复合节、根、Ta和Tb分蘖的形成顺序依次后移,且形成速率均呈相互平行的直线关系.但在温室内,主匍匐茎上的复合节及其它器官的形成时间一般均较温室外晚.复合节间的形成是逐渐完成的,在温室外,一个复合节间的70%完成于该复合节形成后和下一个复合节间形成前,而其余则完成于下一个复合节间形成之后.在温室外,二级匍匐茎上复合节及其它器官的形成规律与主匍匐茎相似,但Tb的形成速率较慢.这与各级匍匐茎之间以及各相应构件器官之间资源传输与分配格局存在差异有关.通过主匍匐茎的向前直线型生长和次级匍匐茎的侧向伸展,结缕草分株被放置到更加广阔的生态空间,分株种群规模扩大,资源摄取能力增强,从而有助于提高结缕草的生态适应性和种间竞争能力.

克隆植物的碳素生理整合及其生态学效应

碳素整合是克隆植物生理整合过程中非常重要的一部分,是克隆植物生存、生长、繁殖的物质基础.克隆植物碳素整合的基本机制具有一定的共同性或相似性,但克隆植物的种类不同、所处生境以及发育阶段不同或所受到的干扰、胁迫的程度不同,其碳素整合的范围、强度、方向、过程等也有所差异.本文对克隆植物碳素生理整合的基本特征、生态效应以及主要的影响因素进行了详细分析,并对迄今有关克隆植物碳素整合的最新研究进展进行了系统总结.同时,对碳素整合的主要研究方法进行了评价与展望,认为在今后研究中,应加强对克隆植物碳素整合的遗传学基础的研究,同时对于碳素整合的生理学、解剖学和生态学机制的研究也亟待深入.

克隆植物种群生态学研究透视

克隆植物种群日益受到关注和重视 ,克隆植物种群生态学的研究正在广泛深入地开展。探讨了克隆植物种群研究的最新进展 ,介绍了有关理论、方法和取得的成果 。

克隆植物结缕草主匍匐茎中氮素的传输特征

以克隆植物结缕草为研究对象,采用15N作为示踪元素(从3个不同生长发育阶段复合节的根系引入),研究了温室环境条件下高(2.5 mmol.L-1)、低(1.0 mmol.L-1)两种浓度的15NH4+和15NO3-引入后15N在主匍匐茎内的传输特征。结果表明:15NH4+和15NO3-在引入复合节的叶、根和匍匐茎中δ15N值一般最高,然后以线性递减趋势进行双向运输,但以向顶运输为主。15N从基部和中部复合节引入后在主匍匐茎内的传输递减速率前者大于后者,而从梢端复合节引入15N后,顶端复合节作为"强汇"比较老复合节截获15N能力更强。根系在引入高、低浓度的15NO3-和15NH4+时,15N传输格局有所不同,引入高浓度15NO3-和15NH4+时,植株倾向于将较多的15N分配给匍匐茎进行远距离传输,引入低浓度15NO3-和15NH4+时,则倾向于将较多的15N分配给引入位点的A、B分株,优先满足该位点分株生长的需要。结缕草主匍匐茎中15NH4+和15NO3-传输特征总体趋势相似,但其对15NH4+营养表现出一定的偏好性。

不同光照处理下青藏高原克隆植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)种子大小对其幼苗生长的影响

以高寒草甸克隆植物黄帚橐吾为实验材料,通过遮荫网模拟植被遮荫,研究种子大小与萌发及幼苗生长能力的关系和幼苗对光照条件的反应。结果表明:(1)在自然光照下,黄帚橐吾种子大小对种子萌发的影响显著,大种子的萌发率高于小种子。遮荫生境下,大、小种子萌发率有所降低,但遮荫对小种子萌发的影响比大种子显著。小种子的萌发率下降了近1/8,而大种子的萌发率仅下降了1/11。(2)黄帚橐吾种子大小对幼苗生物量积累影响显著,大种子幼苗总生物量(TB)大于小种子幼苗的。但生物量的分配与播种时间相关,播种后60d,在自然光照条件下,大种子幼苗对根生物量的分配大于小种子幼苗,而对叶生物量的分配则正好相反。在遮荫环境中,大、小种子幼苗普遍对根的生物量分配增加,大种子幼苗根冠比(R/S)大于小种子幼苗。(3)黄帚橐吾种子大小对幼苗的生长也有明显影响。在自然光照下,小种子幼苗的相对生长速率(RGR)较大于大种子幼苗,但叶面积比率(LAR)、叶面积干质量比(SLA)、叶干质量(LWR)差别不明显。在遮荫条件下,幼苗的LAR、SLA、LWR显著增加,但大、小种子幼苗间差异不显著,幼苗的RGR减小,小种子幼苗的减小趋势大于大种子幼苗。