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大苞萱草种群无性系结构与生长分析



全 文 :宋金枝,王 蕾,杨允菲. 大苞萱草种群无性系结构与生长分析[J]. 江苏农业科学,2013,41(5) :153 - 154.
大苞萱草种群无性系结构与生长分析
宋金枝1,王 蕾1,杨允菲2
(1.通化师范学院生物系,吉林通化 134001;2.东北师范大学草地研究所 /植被生态科学教育部重点实验室,吉林长春 130024)
摘要:以大苞萱草为研究对象,采用大样本随机取样的方法,通过对其株丛直径、基生叶数量及繁殖枝数量的测量
与研究,分析了大苞萱草的无性系结构与生长规律。结果表明,大苞萱草的生长规律可由多种函数表达出来,大苞萱
草无性系构件在生长过程中,既有同速生长,也有异速生长。
关键词:大苞萱草;株丛直径;繁殖枝数量;基生叶数量;异速生长;同速生长
中图分类号:Q948 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2013)05 - 0153 - 02
收稿日期:2012 - 10 - 12
基金项目:国家自然科学基金(编号:30901049、31170504)。
作者简介:宋金枝(1966—) ,女,吉林梅河口人,副教授,主要从事种
群生态学研究和教学工作。E - mail:songjinzhi6464@ 163. com。
通信作者:杨允菲,教授,博士生导师,主要从事种群生态学研究。
E - mail:yangyf@ nenu. edu. cn。
20 世纪 70 年代,生态学者们提出了植物种群统计构件
(module)理论[1 - 2],使植物种群生态学的研究摆脱了过去的
困境,从单一的所有个体集群的种群划分出 2 个层次,即由遗
传单位基株形成的个体种群和由株上的构件单位形成的构件
种群 2 个结构水平。自此国内外学者们利用构件理论成功地
解释了植物种群统计中某些方面的问题,使这一理论被迅速
接受并运用于植物种群生态学多方面的研究。
大苞萱草(Hemerocallis middendorfii Trautv. et Mey)为百
合科萱草属多年生草本植物,分株或种子繁殖。国内分布于
黑龙江、吉林和辽宁,国外分布于朝鲜、日本和前苏联。大苞
萱草生于海拔 100 ~ 2 000 m之间的山坡、草甸、林缘或湿地。
其叶片密集、花色艳丽、造型别致、清新秀美,且花茎大,花期
长,是重要的观花植物,可用于花坛、花境及林下地面的绿化,
叶可以做切花。大苞萱草不仅可供观赏,还有更重要的经济
价值,其幼苗、花、花蕾可食用,其根可入药。据《新华本草纲
要》记载,其功效是清热解毒、补肝益肾,主要治疗膀胱结石、
肺热咳嗽、咽痛、痰黄稠、瘰疬、肝胆湿热、乳痈、产后干血痨、
月经不调、肾虚、失眠症等症[3]。
1 研究区自然概况与研究方法
1. 1 研究区自然概况
通化市位于吉林省东南部长白山区,西邻辽宁省,南与朝
鲜民主主义共和国隔鸭绿江相望,地处东经 125°10 ~ 126°
44,北纬 40°52 ~ 43°3。通化地处北温带,属大陆性季风气
候,年平均气温 4. 1 ~ 6. 5 ℃,最高气温为 37. 7 ℃,最低气温
为 - 41. 8 ℃,年日照时数 2 200 ~ 2 884 h,无霜期 105 ~
160 d,积雪期 90 ~ 110 d,年降水量 700 ~ 1 000 mm。
1. 2 研究材料与方法
以通化师范学院内的大苞萱草作为试验材料,采用大样
本随机取样的调查和测定方法。在 2009 年 8 月 20 日大苞萱
草开花期,随机抽取 30 株大苞萱草作为样本,测量其株丛直
径、繁殖枝数量、基生叶数量并做好记录,株丛直径精确到
0. 01 cm。对所得数据用 Excel软件进行分析,对株丛直径与
基生叶数量、株丛直径与繁殖枝数量、基生叶数量与繁殖枝数
量间的相关性采用线性函数、幂函数、指数函数、对数函数 4
种函数分别进行分析[4 - 5],选择相关系数最高的作为二者的
定量描述模型[6 - 7]。
2 结果与分析
2. 1 种群无性系结构及数量特征
在通化市,8 月中旬为大苞萱草开花期,此时期大苞萱草
种群无性系结构由基生叶和繁殖枝数构成。大苞萱草的数量
特征见表 1。由表 1 可知,大苞萱草株丛直径的最大值约是
最小值的 1. 7 倍,其变异系数为 12. 66%;每丛中繁殖枝数量
最大值约是最小值的 3 倍,其变异系数是 28. 14%;每丛中基
生叶数量最大值约是最小值的 1. 9 倍,其变异系数约为
26. 27%。说明大苞萱草株丛直径变异幅度虽然不大,但株丛
中基生叶数量和繁殖枝数量的变异幅度比较大,且均大于其
株丛直径变异幅度。
表 1 大苞萱草的数量特征
数量特征
株丛直径
(cm)
基生叶
(个)
繁殖枝
(个)
最小值 9. 0 34. 0 3. 0
最大值 15. 5 100. 0 9. 0
平均值 12. 64 67. 31 5. 97
标准差 1. 60 17. 68 1. 68
变异系数 12. 66% 26. 27% 28. 14%
2. 2 株丛直径、基生叶数量与繁殖枝数量间的相关关系
由图 1 可见,大苞萱草株丛直径与基生叶数量之间有着
密切的正相关关系,其相关程度最佳的表达方式为幂函数,相
关系数 r 为 0. 730 7,决定系数 r2 为 53. 39%,表明大苞萱草
株丛直径与基生叶数量之间的相关性达到极显著水平,基生
叶数量总变异数的 53. 39%是由于株丛直径与基生叶数量之
间的幂函数关系引起的,46. 61%的变异是由环境因子和试验
误差所造成。大苞萱草株丛直径与繁殖枝数量之间有着密切
的正相关关系,其相关程度最佳的表达方式为线性函数,相关
系数 r为 0. 833 7,决定系数 r2 为 69. 51%,表明大苞萱草株
—351—江苏农业科学 2013 年第 41 卷第 5 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2013.05.125
丛直径与繁殖枝数量之间的相关性达到极显著水平,繁殖枝
数量总变异数的 69. 51%是由于株丛直径与繁殖枝数量之间
的线性函数关系引起的,30. 49%的变异是由环境因子和试验
误差所造成。大苞萱草基生叶数量与繁殖枝数量之间有着密
切的正相关关系,其相关程度最佳的表达方式为指数函数,相
关系数 r 为 0. 602 4,决定系数 r2 为 36. 29%,表明大苞萱草
基生叶数量与繁殖枝数量之间的相关性达到极显著水平,繁
殖枝数量的总变异数的 36. 29%是由于基生叶数量与繁殖枝
数量之间的指数函数关系引起的,63. 71%的变异是由环境因
子和试验误差所造成。
3 小结
通过对大苞萱草株丛直径、基生叶数量与繁殖枝数量的
数量特征分析,可以看出,大苞萱草基生叶数量与繁殖枝数量
的变异系数均大于大苞萱草株丛直径的变异系数,说明大苞
萱草基生叶数量与繁殖枝数量的变异幅度均大于其株丛直径
变异幅度。
大苞萱草的生长规律可由多种函数表达出来,株丛直径
与基生叶数量的相关程度最佳的为幂函数,株丛直径与繁殖
枝数量的相关程度最佳的为线性函数,基生叶数量与繁殖枝
数量的相关程度最佳的为指数函数。大苞萱草株丛直径、基
生叶数量与繁殖枝数量之间的关系虽然可由多种函数表达出
来,却均属于密切的正相关关系。即大苞萱草基生叶数量随
株丛直径的增长呈幂函数形式增长;大苞萱草繁殖枝数量随
株丛直径的增长呈线性函数形式增长;大苞萱草繁殖枝数量
随基生叶数量的增长呈指数函数形式增长。
同速生长型和异速生长型是植物生长过程中几何形状变
化的 2 种模式。同速生长型往往表现在数量性状间的关系为
直线函数形式,而异速生长型数量性状间的关系为曲线函
数[8 - 12]。大苞萱草无性系构件在生长过程中,既有同速生
长,也有异速生长。
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