密度、物种比例对盐沼植物种子萌发阶段种内、种间相互作用的影响

种间相互作用是影响湿地植物群落构建的关键因子,其形式、强度和机制可能随着生长发育的过程而发生改变。种子萌发是植物生命周期的关键环节,一定程度上决定了植物种群分布和群落结构。野外种子萌发过程受到邻近同种或异种种子间相互作用的影响,但对于种子萌发过程中种内、种间相互作用强度及其影响因素的了解仍十分有限。该研究通过培养皿萌发实验探讨了种子密度(每皿80粒、每皿160粒)及比例(单种、3:1混种、2:2混种、1:3混种)对互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus×mariqueter)、芦苇(Phragmites australis)种子萌发率、平均萌发时间的影响,并采用相对邻株效应(RNE)评估了这3个物种的种内、种间相互作用强度。结果表明,密度对互花米草、海三棱藨草、芦苇种子的萌发率均有一定的促进作用。与互花米草混种时,芦苇种子在占比最低(25%)处理下的平均萌发时间显著长于单种及其他混种比例处理。3种植物种子的竞争能力没有明确的等级关系,存在非传递性竞争,萌发时海三棱藨草相对互花米草具有一定的竞争优势,互花米草相对芦苇具有一定优势,而芦苇的竞争能力则比海三棱藨草强。由于自然环境下的种子间相互作用更为复杂,将室内控制实验结果推广到自然生态系统时存在一定的局限性。

不同生长阶段苘麻生物量分配对种群密度和土壤水分的响应

通过研究不同生长阶段下植物生物量分配对土壤水分和种群密度的响应,揭示植物同时应对生物与非生物环境因子的策略。本研究在田间条件下对1年生草本植物苘麻(Abutilon theophrasti)进行加水和对照2种水分处理,每种处理下进行低、中、高3种种植密度处理,分别在生长20、50 d时测量植物根、茎、叶片、叶柄和繁殖(花和果实)生物量,探讨在不同生长阶段苘麻生物量分配如何响应于密度和水分。结果表明:植物生长20 d时,在加水处理中,与低密度相比,中密度提高了根生物量比率19.4%和根冠比21.5%,降低了叶生物量比率34.4%;未加水处理(对照)中生物量分配对密度的响应不显著;50 d时,对照处理下,高密度相对于低密度降低了总生物量63.5%,2种水分处理下高密度都降低了根冠比和根生物量比率,提高了茎生物量比率,不影响总生物量和其他器官生物量分配。结果说明施加水分前期更容易促进根生物量分配对密度的积极响应(增大),后期减缓高密度对总生物量的不利影响(降低)。生物量分配对密度的响应取决于种内相互作用的强度,早期适中水平的相互作用更容易产生地下促进作用,促进根部的积极响应。中密度下适中的种内相互作用也可以促进根生物量分配和总生物量对水分增加的积极响应。生长阶段可以通过影响植物个体大小而改变植物相互作用强度,进而改变生物量分配对密度和水分可用性的响应。

植物的亲缘选择

亲缘选择是指在一个随机交配群体中的个体基于亲缘关系而以一种非随机性的方式相互作用,其作用结果是亲缘个体得到更大的广义适合度。综述了亲缘选择和亲缘竞争两种观点以及各自的试验支持证据;分析了导致亲缘选择试验结果出现分歧的原因,认为这主要是由于对亲缘选择理解上的模糊以及试验设计的不严谨所致。植物间的亲缘选择研究不仅相对较少,对亲缘选择的机制研究更为欠缺,这就造成了目前对此问题在科学认识上出现不少盲点。综合前期研究,提出今后对亲缘选择的研究应该首先界定"亲缘"程度,同时改良试验设计方案,选择多种不同生境下的物种对亲缘选择进行深入研究,并且考虑环境因子对植物亲缘选择的影响。同时,对植物亲缘识别机制的研究应该从生理生化方面出发,通过定性定量地分析探索植物根系分泌物在植物亲缘识别中的作用和作用途径。

祁连山排露沟流域青海云杉种群种内竞争与促进作用分析

探索种群的空间分布格局及其相互作用有助于阐释种群结构构建过程和空间分布维持机制中的潜在驱动因素,进而为森林生态系统内不同种群的配置、经营与管理提供指导,也为当地生态环境保护和区域资源开发提供科学依据。该研究以青海云杉(Piceacrassifolia)为研究对象,在祁连山排露沟流域设置3个面积为1hm^(2)的重复样地,对样地内所有胸径≥1cm的树木个体进行测量记录。采用成对相关函数(单变量成对相关函数g(r)和双变量成对相关函数g_(12)(r))和标记相关函数(标记相关函数K_(mm)(r)、标记变异函数γ_(m)(r)和Schlather’s I_(m)(r)函数)等点格局分析方法分析青海云杉种群的空间格局及种内相互作用。发现:(1)青海云杉种群径级分布连续,整体呈倒“J”形结构。(2)青海云杉整体及幼树、小树呈现出小尺度上的聚集分布,随空间尺度的增大逐渐趋于随机分布,中树在整个观察尺度内均为随机分布模式,大树则表现为小尺度上的均匀分布和大尺度上的随机分布。(3)青海云杉大树在小尺度范围内与其他径级个体均呈现出负关联,在中尺度上呈现出正关联,中树与小树、小树与幼树在小中尺度上表现为显著的正相关关系且随着空间尺度的增大逐渐转变为不相关。(4)青海云杉个体属性(胸径、树高、树冠面积)间在小中尺度上呈现出高度的相关性、强烈的抑制作用和显著的对称性竞争。

一类捕食者—食饵系统的稳定性

研究了具有种内相互作用和功能反应的一个公共食饵和两个互相竞争的捕食者系统 ,得到了其平衡态稳定的若干结果 ,证明了扩散的稳定效应 ,推广了已有的结果 .