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营养和盐碱对羊草(Leymus chinensis)与贝加尔针茅(Stipa baicalensis)种间关系的影响

黄宁  
【摘要】: 种间关系是构成生物群落的基础,所以种间关系的研究是种群生态学与群落生态学之间的界面。羊草(Leymus chinensis)和贝加尔针茅(Stipa baicalensis)都是草甸草原的建群种。贝加尔针茅草原开垦后,其演替过程,一年生杂草阶段,根茎禾草阶段,其中羊草群落便是该阶段的代表,继续演替便恢复到贝加尔针茅草原。所以研究羊草和贝加尔针茅的种间关系具有十分重要的意义。 本文通过对不同环境条件下羊草和贝加尔针茅种间关系的研究,分析不同营养、水分和盐碱条件下其种间关系的变化,揭示其种间关系对不同环境因子的反应及两物种在逆境中的生存策略,找出影响其种间关系的最主要因素,试图在一个特定的环境下,预测群落在组成上的变化,了解群落结构与演替。进而对草原的恢复和重建以及管理对策提供理论基础。 本研究在吉林省长岭县腰井子种马场东北师范大学松嫩草地生态研究站进行。田间小区控制实验包括四个因素:营养、水分、盐碱、竞争,采用随机区组设计,三个重复。整个实验设计包括2个营养处理(+/-尿素)×2个水分处理(+/-水)×2个盐碱处理(+/-盐碱)×3个竞争处理(羊草单生、贝加尔针茅单生和二者混生)×3个重复,共72个小区,每小区面积2 m×2.5 m。 实验结果表明: (1)在相对低营养的条件下,单生羊草的种群生物量高于混生羊草;对于贝加尔针茅来说,无论在何种条件下,单生贝加尔针茅的种群生物量均高于混生贝加尔针茅。在营养充分的条件下,羊草种群的生物量不受种间关系的影响;而贝加尔针茅对营养变化的响应不敏感,主要是受种间关系的负影响,且在与羊草的竞争过程中处于劣势。 (2)单生情况下,羊草的分蘖力低于贝加尔针茅,而混生条件下则相反。主要是羊草在单生情况下,同种植物之间对资源的共同需要相似,因此竞争激烈,分蘖力相对较弱;而混生条件下,贝加尔针茅分蘖力较弱,从而为羊草分蘖数增加提供更大的空间,从而获得同种物种的“竞争释放”。羊草在营养竞争激烈的情况下,通过增加分蘖能力来增强对资源的捕获能力。 (3)通过分析相对产量(RY)和相对产量总和(RYT)可以看到,羊草和贝加尔针茅的种间关系随着营养和盐碱的变化而发生变化。在低营养和低盐碱条件下,羊草和贝加尔针茅之间是一种竞争关系,混生群落中两者的生物量均低于单生种群;而在高营养低盐碱条件下,羊草和贝加尔针茅对资源有不同的需求,可以避免竞争或共存;在高盐碱条件下,羊草和贝加尔针茅对环境中的限制性资源具有共同的要求或者是一种竞争关系。 综合分析,对于环境压力,羊草、贝加尔针茅的应对策略都是通过增加分蘖力来扩大资源获取范围,寻找新的生境,积极应对环境中资源的不足。羊草对环境变化反应敏感,而贝加尔针茅始终处于劣势。


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