全 文 ：长白山区红刺玫花构件生物量与其花径的相关性分析
宋金枝 1 ,杨允菲2 (1.通化师范学院生物系 , 吉林通化 134002;2.东北师范大学草地研究所 ,吉林长春 130024)
摘要 [目的 ]进行红刺玫花构件结构及其生长规律的研究。 [方法 ]采用大样本、随机取样方法分析长白山区红刺玫花构件结构和不
同时间条件下红刺玫花构件的生长规律。 [结果]在不同时间红刺玫花径大小与花生物量、花被生物量 、花蕊和花托之和生物量之间均
有着密切的正相关关系 ,其相关程度最佳的均为线性函数 ,并且b值都不同;都存在表型可塑性 ,但相同的函数变化蕴涵着不同时间它
们具有相同的形成规律。 [结论 ]该研究可为红刺玫的高效利用和科学管理 ,以及栽培、建植红刺玫人工和半人工灌丛提供理论依据。
关键词 红刺玫;花构件;生物量;相关性;表型可塑性
中图分类号 Q948 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)09-04434-03
CorrelationAnalysisofRosarugosaFlowersModularBiomassandFlowersSizeinChang-baiMountainArea
SONGJin-zhietal (DepartmentofBiology, TonghuaTeachersCollege, Tonghua, Jilin134002)
Abstract [ Objective] TheresearchaimedtostudythestructureoffloralmodularanditsgrowthruleofRosarugosa.[ Method] Bigsamples
andrandomsamplingmethodwereusedtoinvestigatemorphaofR.rugosamodularbiomassandfloraldiameterwhichgrowinChang-bai
mountainarea.[ Result] TheresultsshowedthattherewasapositivecorrelationbetweenthesizesoffloraldiameterofR.rugosaandthecoefi-
cientsofthefloralenvelope, flowersandfloralofthesumofreceptaclesandstamenofR.rugosaindiferenttimes.Thebestcorrelationwas
thelinearfunction.TherewerediferentbvaluesintheincreasingcoeficientsofthefloralenvelopeandflowersofR.rugosaindifferent
times.Andtherearedifferencesingrowingspeedinthecoeficientsofflowersgrowingwiththefloraldiameterindiferenttime.Althecoefi-
cientsofflowersandfloralenvelopehadformalplasticity, buttherewasasameformingruleinthesamechangingoffunctionsindifferent
times.[ Conclusion] ThisresearchcouldprovidetheoreticalbasisfortheeficientuseandscientificmanagementofR.rugosaandfortheplant-
ing, setupofman-madeandhalfman-madeR.rugosabushwood.
Keywords Rosarugosa;FloralModular;Biomass;Correlation;PhenotypicPlasticity
作者简介 宋金枝(1966-),女 ,吉林梅河口人 , 硕士 ,副教授 ,从事种
群生态学研究。
收稿日期 2010-01-05
20世纪 70年代 ,一批植物生态学者提出了植物种群统
计构件(Module)理论 [ 1] ,使植物种群生态学研究摆脱了过去
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 。其后 ,国内外一些植物生态学者
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。
红刺玫(玫瑰)(Rosarugosa)为蔷薇科(Rosaceae)蔷薇
属(Rosa)有刺落叶灌木 ,在东北主要是利用其耐寒 、花色艳
丽等特点作为园林绿化灌木 [ 2] 。研究红刺玫花构件结构及
其生长规律 ,对于园林绿化来说非常重要 ,目前关于红刺玫
的报道多数是对红刺玫的组织培养和快速繁殖方面的研究 ,
还未见关于红刺玫植物种群的花构件结构及其生长规律的
研究报道。开展红刺玫花构件结构及其生长规律的研究 ,认
识红刺玫花构件数量特征的定量关系及其表型可塑性 ,可为
红刺玫的高效利用和科学管理 ,以及进行栽培和建植红刺玫
的人工和半人工灌丛提供可靠的理论依据 [ 3-4] 。
1 研究地区自然概况
通化市位于吉林省东南部长白山区 ,西邻辽宁省 ,南与
朝鲜民主主义人民共和国隔鸭绿江相望。地处 125°10′～
126°44′E, 40°52′～ 43°30′N。通化市地处北温带 ,属大陆性
季风气侯 ,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 000mm。
2 研究方法
在通化师范学院校园内固定 10个红刺玫灌丛作为研究
材料 ,从 2006年 6月 8日起每隔 4 d取 1次样 ,每次随机取
30朵红刺玫花作为样本。立即带回室内测量 ,先用厘米刻度
尺在互相垂直的方向测量 2次花的直径 ,取其平均值作为每
朵花的直径 ,精确到小数点后 1位 ,做好记录后再将花瓣 、萼
片 、花蕊 、花托 、花柄分别取下 ,并将花瓣 、萼片 、花蕊 、花托分
别放入写好编号的信封中 [ 5-6] 。将写好编号并装有花构件
的信封放入恒温箱 , 80 ℃恒温烘至恒重。用 SartoriusBA210s
型电子天平测定花的生物量和花构件的生物量 ,精确到小数
点后 4位。用 Excel软件和 SPSS13.0软件 ,对不同时间红刺
玫花各构件生物量及其花径大小进行相关分析 [ 7-9] ,分析不
同时间红刺玫花的生长规律。对于花生物量 、花被生物量 、
花蕊和花托之和生物量与花径之间的关系 ,采用线性函数 、
幂函数 、指数函数 3种函数分别进行分析 ,选择相关系数最
高的作为二者的定量描述模型 [ 10-11] 。
3 结果与分析
3.1 红刺玫花构件结构及不同时间红刺玫花构件的数量特
征 红刺玫花构件由花被(包括花瓣和萼片)、花蕊(包括雄
蕊和雌蕊)、花托 、花柄 4个构件组成 。不同时间红刺玫花构
件的数量特征及其差异显著性检验结果见表 1。
表 1中最大值和最小值反映样本的实际范围;样本的平
均值代表该数量性状种群水平的数量指标;标准差反映样本
变异的绝对数量指标 ,代表该数量性状的变异幅度 , 标准差
越大 ,数据越分散 ,标准差越小 ,数据越集中;变异系数反映
样本的相对数量指标 [ 12] 。表 1说明不同时间各数量性状有
着共同的数量特征:花被生物量的变异系数均大于花蕊和花
托之和生物量变异系数 ,意味着在花的构件中物质积累这一
数量性状的变异幅度是花被大于花蕊和花托之和。用 LSD
法检验得 6月 13日和 6月 18日的花径大小差异不显著 ,其
他时间之间花径差异均达到显著水平。 6月 8日和 6月 23
日之间花生物量差异不显著 , 6月 13日和 6月 18日之间花
责任编辑 张彩丽 责任校对 卢瑶安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(9):4434-4436
生物量差异不显著 ,其他时间之间花生物量差异均达到显著
水平。 6月 8日 、6月 13日 、6月 18日之间花被生物量差异
不显著 ,其他时间之间花被生物量差异均达到显著水平。 6
月8日和 6月 23日的花蕊和花托之和生物量差异不显著 ,
表 1 不同时间红刺玫花构件的数量特征及其差异显著性检验
Table1 QuantitativecharactersandsignificancetestofRosarugosaindifferenttime(n=30)
数量特征Quantitativecharacteristics
时间Time
最小值Theminimumvalue
最大值Themaximumvalue
平均值Theaveragevalue
标准差Standarddeviation
变异系数∥%Coeficientofvariation
差异显著性 (α=0.05)Significantdifference
花径∥cm 06-08 3.250 7.540 5.245 1.188 22.6 a
Flowerdiameter 06-13 4.200 8.600 6.125 1.136 18.5 d
06-18 5.100 7.900 6.303 0.703 11.2 d
06-23 4.350 7.900 5.840 0.766 13.1 b
花生物量∥g 06-08 0.283 0.819 0.523 0.159 30.4 a
Flowerbiomass 06-13 0.411 0.918 0.642 0.152 23.8 b
06-18 0.424 0.880 0.597 0.145 24.3 b
06-23 0.340 0.704 0.453 0.092 20.3 a
花被生物量∥g 06-08 0.116 0.524 0.334 0.112 33.5 b
Perianthbiomass 06-13 0.202 0.518 0.356 0.095 26.6 b
06-18 0.204 0.549 0.353 0.100 28.3 b
06-23 0.180 0.435 0.270 0.069 25.4 a
花托 +花蕊生物量∥g 06-08 0.062 0.284 0.190 0.059 31.1 a
Receptacle+flowerbiomass 06-13 0.157 0.400 0.286 0.067 23.4 c
06-18 0.170 0.347 0.243 0.060 24.6 b
06-23 0.145 0.287 0.183 0.033 18.2 a
其他时间之间花蕊和花托之和生物量差异均达到极显著
水平。
3.2 不同时间红刺玫花径大小与花生物量 、花构件生物量
之间的关系 经统计分析 ,在不同时间红刺玫花径大小与花
生物量 、花被生物量 、花蕊和花托之和生物量之间均有着密
切的正相关关系 ,其相关程度最佳的均为线性函数 ,即在不
同时间红刺玫花生物量 、花被生物量 、花蕊和花托之和生物
量均随着红刺玫花径的增加呈线性函数形式增长 ,花生物量
与花径的相关系数 R值在 0.695 3 ～ 0.964 3,确定系数 R2值
在 0.483 5 ～0.929 8,表明花生物量与花径之间呈高度正相
关 ,相关性达到极显著水平 ,花生物量总变异数的 48.35% ～
92.98%是由于花生物量与花径大小之间的线性函数关系引
起的 ,其余的变异是由环境因子和试验误差所造成 [ 13] 。
花被生物量与花径的相关系数 R值在 0.649 9 ～
0.938 7,确定系数 R2值在 0.422 4 ～ 0.881 1,表明花生物量
与花径之间呈高度正相关 ,相关性达到极显著水平 ,花被生
物量总变异数的 42.24% ～ 88.11%是由于花被生物量与花
径大小之间的线性函数关系引起的 ,其余的变异是由环境因
子和试验误差所造成。
花蕊和花托之和生物量与花径的相关系数 R值在
0.645 2 ～ 0.868 4,确定系数 R2值在 0.416 3 ～ 0.754 1,表明
花生物量与花径之间呈高度正相关 ,相关性达到极显著水
平 ,花被生物量总变异数的 41.63% ～ 75.41%是由于花被生
物量与花径大小之间的线性函数关系引起的 ,其余的变异是
由环境因子和试验误差所造成。
拟合的方程参数及显著性检验见表 2,观测值及拟合曲
线见图 1。
表 2 不同时间红刺玫花生物量、花被生物量、花蕊和花托之和生物量与红刺玫花径大小的线性函数方程参数及显著性检验
Table2 ParametersofsimulatedequationonexponentialfunctionandsignificancetestsonBiomassofflowerandBiomassofenvelopeandSizeof
flowerinRosarugosaindifferenttime
日期 Date x y a b R2 P
06-08 花径∥cm 花生物量∥g 0.035 2 0.093 1 0.483 5 ﹤ 0.000
花蕊和花托之和生物量∥g 0.021 9 0.032 0 0.416 3 ﹤ 0.000
花被生物量∥g∥ 0.013 4 0.061 0 0.422 4 ﹤ 0.000
06-13 花径∥cm 花生物量∥g -0.151 1 0.129 4 0.929 8 ﹤ 0.000
花蕊和花托之和生物量∥g -0.027 3 0.051 1 0.754 1 ﹤ 0.000
花被生物量∥g -0.123 8 0.078 3 0.881 1 ﹤ 0.000
06-18 花径∥cm 花生物量∥g -0.438 7 0.164 2 0.634 8 ﹤ 0.000
花蕊和花托之和生物量∥g -0.131 6 0.059 4 0.487 5 ﹤ 0.000
花被生物量∥g -0.307 1 0.104 8 0.543 1 ﹤ 0.000
06-23 花径∥cm 花生物量∥g -0.057 9 0.087 5 0.530 9 ﹤ 0.000
花蕊和花托之和生物量∥g 0.018 0 0.028 3 0.420 8 ﹤ 0.000
花被生物量∥g -0.075 8 0.059 3 0.437 8 ﹤ 0.00 0
注:y=a+bx, n=30。
Note:y=a+bx,n=30.
443538卷 9期 宋金枝等 长白山区红刺玫花构件生物量与其花径的相关性分析
图 1 不同时间红刺玫花生物量、花被生物量、花蕊和花托之和生物量与花径大小的观测值及拟合曲线
Fig.1 ObserveddataandsimulatedcurvesonBiomassofflowerandBiomassofenvelopebetweenSizeofflowerinRosarugosaindifferent
time
由表 2可以看出 ,不同时间红刺玫花被生物量 、花生物
量 、花蕊和花托之和生物量增长的 b值均不同 ,说明在不同
时间花被生物量 、花生物量 、花蕊和花托之和生物量随着花
径增加在增长速度上均存在着差异;但相同的函数变化蕴涵
着它们具有相同的形成规律 ,而且花被生物量 、花生物量 、花
蕊和花托之和生物量均随着红刺玫花径的增加呈线性函数
形式增长。在试验的不同时间中随着花径增加花被生物量
增长的 b值均高于花蕊和花托之和生物量增长的 b值。这说
明花径大小对花被生物量比对花蕊和花托之和生物量的影
响大。
4 结论
该研究结果表明 ,不同时间红刺玫花被生物量的变异系
数均大于花蕊和花托之和生物量变异系数 ,意味着红刺玫在
花构件中物质积累这一数量性状的变异幅度是花被大于花
蕊和花托之和 。
红刺玫花直径生长和物质积累既由遗传物质决定 ,也具
有较大的表型可塑性。红刺玫花径大小与花生物量 、花被生
物量 、花蕊和花托之和生物量之间均有着密切的正相关关
系 ,其相关程度最佳的均为线性函数;即在不同时间红刺玫
花生物量 、花被生物量 、花蕊和花托之和生物量均随着红刺
玫花径的增加呈线性函数形式增长。花被生物量增长的 b
值高 ,花蕊和花托之和生物量增长的 b值低 ,花被生物量相
关系数 R值比花蕊和花托之和生物量相关系数 R值大 ,说明
花径大小对花被生物量的影响比对花蕊和花托之和生物量
的影响大。
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4436 安徽农业科学 2009年