松嫩草甸水淹恢复演替过程中羊草和寸草苔无性系种群的相互动态

羊草和寸草苔均是典型的无性系植物。在松嫩平原水淹恢复演替过程中,从5个大小不同的羊草无性系斑块的中心至外围,羊草分蘖株的数量和生物量均逐圈层减少,寸草苔则逐圈层增加。羊草平均单株生产力有逐圈层减弱,寸草苔则逐圈层增强的趋势。从半径0.5～5.0m无性系斑块中心的羊草分蘖株数量逐渐增加,寸草苔则逐渐减少,呈现出羊草定居时间越长,斑块中心羊草分蘖株的数量越多,寸草苔则越少的趋势。随着水淹恢复演替的进程,羊草正在并将最终取代寸草苔而成为草甸群落的优势种。

根茎禾草沙鞭的克隆生长在毛乌素沙地斑块动态中的作用

毛乌素沙地沙化景观是由众多不同类型和大小的斑块镶嵌而成的 ,许多生态学过程影响着这些斑块的动态 ,根茎禾草沙鞭的克隆生长就是其中之一。通过对有沙鞭生长的 3块 1 hm2 风蚀样地的野外调查和染料饲喂实验 ,研究了沙鞭的克隆生长在毛乌素沙化景观斑块动态中的作用。每块样地均被划分为 62 5个 4 m× 4 m的格子 ,在 3块样地的流沙斑块出现的植物中 ,沙鞭占据了最多的格子数。沙鞭根茎扩展的主要方向是从半固定斑块到流沙斑块 ,染料饲喂实验测量了沙鞭扩展到风蚀流沙斑块中的分株数、根茎分枝数、根茎长度和地上生物量。将不同斑块土壤含水量和沙鞭根茎在土壤中的分布进行比较发现 ,在沙鞭根茎分布集中的地下 3 0～ 5 0 cm处 ,流沙斑块的土壤含水量显著地高于半固定斑块。

土壤养分斑块对比度改变活血丹克隆整合强度和方向

克隆植物相连片段(或分株)常常生长在不同的土壤养分斑块中。克隆整合使得生长在异质养分斑块中的克隆片段(或分株)产生局部和非局部反应,从而影响相连片段(或分株)的表型可塑性。为了揭示养分斑块对比度对活血丹(Glechomalongituba)克隆整合的影响,在一控制实验中,将活血丹克隆片断种植于4种不同对比度的环境中,即:无对比度(对照)、低对比度、中对比度和高对比度。活血丹在气体交换、水势、荧光、形态、生长与分配方面的克隆整合强度随养分斑块对比度的增强而表现出增强或减弱的变化趋势;养分斑块对比度越强,活血丹气体交换和荧光暗反应的整合强度越小,叶片水势整合强度越大。斑块对比度可改变部分性状的克隆整合方向;超过一定的对比阈值,整合强度随养分对比度的变化趋势会向着相反方向转变。克隆整合对生理特征的修饰幅度小于对生长特征的修饰幅度。这些结果指示:养分斑块对比度可通过修饰克隆整合格局(即强度和方向)而改变克隆植物的表型可塑性。

根状茎型植物扁秆荆三棱对土壤养分异质性尺度和对比度的生长响应

土壤养分的空间异质性在自然界普遍存在,而克隆植物被认为能很好地适应和利用土壤养分异质性。尽管尺度和对比度是异质性的两个重要属性,但有关土壤养分异质性的尺度和对比度及其交互作用对克隆植物生长和分株分布格局影响的研究仍比较缺乏。在一个温室实验中,根状茎型草本克隆植物扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis)(异名扁秆藨草(Scirpus planiculumis))被种植在由高养分斑块和低养分斑块组成的异质性环境中。实验为两种尺度处理(大斑块和小斑块)和两种对比度处理(高对比度和低对比度)交叉组成的4种处理组合。在每个处理中,高养分和低养分斑块的总面积相同;在所有4种处理中,土壤养分的总量也完全相同。无论在整个克隆(植株)水平,还是在斑块水平,尺度、对比度及其交互作用对扁秆荆三棱的生物量、分株数、根状茎长和块茎数的影响均不显著。然而,在斑块水平,扁秆荆三棱在高养分斑块中的生物量、分株数、根状茎长和块茎数均显著高于低养分斑块,而在高养分斑块中相邻分株间的距离(间隔物长)小于低养分斑块,并且这种效应均不依赖于斑块尺度的大小和对比度的高低。因此,在土壤养分异质性环境中,扁秆荆三棱可以通过缩短间隔物长,并可能通过提高根状茎的分枝强度,把较多的分株和潜在分株放置在养分条件好的斑块中。这种响应格局体现出克隆植物的觅食行为,有利于整个克隆对异质性资源的吸收和利用。然而,该实验中的尺度和对比度对扁秆荆三棱分株的放置格局均没有显著效应。作者推测,在一个更大的斑块尺度和(或)对比度范围内,扁秆荆三棱对土壤养分异质性的响应可能不同。因此,下一步的研究应涉及更广泛的尺度和对比度。