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松嫩平原根茎型禾草种群的繁殖特性及趋同适应机理研究

李红  
【摘要】: 松嫩平原,羊草、牛鞭草、野古草、拂子茅、硬拂子茅和野大麦等6种根茎型禾草种群的分蘖节最多可以存活2~5个年度,可以进行营养繁殖2~4个世代,分蘖株的龄级数与分蘖节营养繁殖的世代数相同,在种群分蘖株的数量和生物量上,生长季的各个时期均以幼龄分蘖株占较大比例,呈现为明显的增长型年龄结构,各种类的年龄谱组成各异。6种禾草的抽穗率均较低,幼龄分蘖株抽穗率大于老龄分蘖株。生殖蘖明显高于营养蘖,但各龄生殖蘖的高度和生产力差异不明显,营养蘖随着龄级的增加而明显下降。生长季初期,羊草、拂子茅和硬拂子茅种群返青的分蘖株以冬性植株多于春性植株,冬性植株生活力旺盛、抗性强,形成冬性植株是根茎型禾草种群提高生存适合度,增强营养繁殖力的有效策略。 羊草、牛鞭草、野古草、拂子茅和硬拂子茅种群根茎的存活年度一般为3~4年,根茎的龄级数与存活年度相同。在生长季的不同时期,根茎的年龄结构有较大的变化。1龄根茎是在生长季中期开始形成的。在生长季末,种群中根茎在累计长度和重量上均为增长型年龄结构。不同种类禾草根茎的形态特征各异,干物质积累量也不相同,但均以幼龄根茎积累量多,老龄积累量少。羊草、牛鞭草和硬拂子茅种群根茎的干物质积累量与龄级间的负相关关系达到显著和极显著水平。根茎自身的生长变化过程与种群的增长繁殖过程相辅相成。 不同种类根茎型禾草的芽库存量有较大差异,在不同生长时期也有较大变化。羊草、野古草和野大麦种群芽库由3个龄级组成,牛鞭草、拂子茅和硬拂子茅种群由2个龄级组成,6种禾草芽库的年龄结构均为明显的增长型。根茎和分蘖节是芽的主要产生部位,牛鞭草、野古草、拂子茅、硬拂子茅和光稃茅香种群根茎的营养繁殖力比分蘖节强,1龄根茎和1龄分蘖株分蘖节是芽库输入的主要贡献者。野大麦种群营养蘖分蘖节的营养繁殖力比生殖蘖强,营养蘖和生殖蘖上芽 的组成亦均为明显的增长型年龄结构。在种群中分桑株和芽的增长型 年龄结构意味着幼龄分桑株和幼龄芽占优势地位,由此可保持种群始 终处于“年轻”阶段,是种群维持“永久”生存的繁殖机制。 羊草无性系种群在时间上的扩展表现为无性系大小、分荚株密度 和高度的季节变化动态。在资源和生长空间充足的条件下,无性系分 菜株数量和占地面积间为极显著正相关关系。隔离者平均大小以:牛 鞭草>拂于茅>羊草>硬拂于茅>光稻茅香>野古草,种内隔离者大小有 较大变异,无性系通过调节隔离者的长度来确定营养繁殖子代分桑株 的分布位置,根茎型禾草种群有尽可能多地在母株周围一定的距离范 围内分布子代分孽株的倾向。在野大麦无性系扩展的过程中,营养桑 和生殖菜,以及不同龄级分菱株的数量和生物量、芽库存量均随着无 性系的扩展而规律地增加,生殖菜和1龄桑的生长受到了显著制约, 蕴涵着种群时空扩展的内部调节机理。 根茎型禾草生殖桑的穗序是主要的生殖构件,穗序与生殖桑间在 生长高度和生物量上均呈显著正相关。7种根茎禾草生殖生长比率平 均为16.540,种间变异不大,生殖分配1平均为ZI.010,变化范围在 14刀2-27.93%。生殖生长比率主要决定于穗序的长度,生殖分配1与穗 序的长度和重量均有显著相关性,生殖生长比率随着生殖分配1的增 加而增大。恨茎型禾草生殖分孽株生物量配置的一般模式为:茎46%+ 穗 20%+叶片 20%+叶鞘 14%,不同种类和不同的生境条件都将引起备 构件间生物量配置的重新调整。以不同的繁殖构件作为衡量指标,所 获得的生殖分配差异较大,羊草种群中,约有20.31%的生物量用于有 性生殖生长,而所产生的籽实量仅占2.36%。生境的差异能够引起种 群生殖分配的改变,稳定生境中,种群对有性生殖的生物量分配减少。


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