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松嫩平原肥披碱草无性系植物种群生态学研究

丁雪梅  
【摘要】: 肥披碱草(Elymus excelsus Turcz.)是禾本科多年生丛生型草本植物,饲用价值较高,适宜干旱及半干旱、轻度及中度盐渍化土壤上栽培的优良牧草。本文以松嫩平原天然的和实验的肥披碱草为研究对象,从种群、无性系和构件3个水平,对人工建植的肥披碱草种群结构、无性系结构、无性系构件的的生长和生产,以及人工和天然种群的生殖分蘖株延长生殖生长等内容进行了系统研究。经过2005、2006两个年度的野外观测与取样及室内测定和统计分析,得出以下结论: 由实生苗建植的不同密度肥披碱草种群,在第二个生长季末,5个密度种群的营养分蘖株、生殖分蘖株、分蘖株总数量与生物量,冬性苗、冬性芽、营养分蘖株、冬眠构件数量皆存在较大的表型可塑性;其生殖分蘖株、营养分蘖株等分蘖株的数量和生物量、冬性苗、冬性芽等冬眠构件数量均随密度升高呈下降的趋势;分蘖株数量均以营养分蘖株为主,生殖分蘖株仅占甚小比例;冬眠构件以冬性苗为主;RAⅠ(生殖分蘖株生物量与地上部分总生物量的比值)、RAⅡ(花序生物量与地上部分总生物量的比值)以及RAⅢ(成熟饱满子粒生物量与地上部分总生物量的比值)整体趋势是均随密度升高而下降。与高密度相比,低密度肥披碱草种群将更多的资源分配给生殖分蘖株、花序和成熟饱满子粒等有性生殖构件。 经过2个生长季的生长,在第二个生长季末,实生苗和分蘖苗移植2种建植方式下不同密度肥披碱草无性系,其分蘖株构件的数量和生物量及各冬眠构件数量均具有较大的表型可塑性;不同建植方式的无性系生殖分蘖株、营养分蘖株等分蘖株数量和生物量、冬性苗、冬性芽等冬眠构件数量、冬性苗生物量、地上部分总生物量、RAⅠ、RAⅡ以及RAⅢ均随密度升高呈下降的趋势;在45株/m~2的相同密度下,分蘖苗建植的无性系生殖分蘖株数量和生物量、RAⅠ、RAⅡ、RAⅢ均高于实生苗建植的无性系;而营养分蘖株数量和生物量,冬眠构件中冬性苗、冬性芽、营养分蘖株以及冬眠构件数量,冬性苗生物量、平均单株冬性苗的生产力、营养繁殖力均低于实生苗建植的无性系;两种建植方式分蘖株数量和生物量、地上部分总生物量之间没有显著差异。 2个年度人工建植的不同密度成熟期肥披碱草无性系分蘖数与丛径之间均呈显著的异速生长,异速生长指数均随密度升高而降低,低密度无性系分蘖丛有相对更充足的资源和空间产生更多的分蘖;在第二个生长季末,肥披碱草无性系生殖分蘖株、营养分蘖株、分蘖株数量和生物量均与丛径呈直线正相关。冬性苗、冬性芽、营养分蘖株和冬眠构件数量均与丛径呈直线正相关。 每相隔3d进入同一生育期(抽穗初期、抽穗期、开花期、乳熟期)的肥披碱草天然种群,每相隔5d抽穗的天然种群和不同密度人工种群的实验种群,其生殖分蘖株的花序长、生殖株高、花序生物量、生殖分蘖株生物量、生殖分配、生殖生长比率均既具有较大的表型可塑性,也具有一定的规律性,总体趋势是,延长生殖生长有利于个体的高生长和物质生产,尤其有利于生殖分配的增加;花序长与生殖株高、生殖株生物量与生殖株高、花序生物量与生殖株高、花序长与生殖株生物量、花序生物量与生殖株生物量、生殖生长比率与花序长之间均呈显著的正向异速生长,生殖生长比率与生殖株高之间只在部分生育期呈负向异速生长。其中,花序长与生殖株生物量、花序生物量与生殖株生物量以及生殖株高与生殖株生物量之间的异速关系并不是固定不变的。生殖株高与生殖分配之间无规律性变化,生殖分配只是在平均值附近上下波动。


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