全 文 ：⑧ 生 物 数 学 学 报 20 0 4 , 1 9 (4 ) : 4 7 2一 4 7 6 J o u r n al ofB i o m a t h e m a t i e s
松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅种群有性生殖构件的数最特征
刘佩勇
( 1 东北大学 理学院 , 辽宁 沈阳 n 0 0 0 6
杨允菲 ’ 张庆灵 ’
; 2 东北师范大学 草地研究所 , 吉林 长春 13 0 0 2 4 )
摘 要 : 通过对朝鲜碱茅种群正常花序大样本取样的调查与浏定 , 定蚤分析了松嫩平原朝
鲜碱茅种群的有性生技构件数责特性 . 结果衣明 : 朝鲜碱茅种群的有性生技构件各组成之问其有
较强的变化规律 , 均受到生几粟高、 花序长 、 花序节数 3 者不同程度的制约; 花序各构件在空间
上的分布也存在较强的规律性 .
关健词: 朝鲜碱茅; 有性生技 ; 构件 ; 数量性状 ; 城化草甸
中图分类号 : Q9 4 8 M R 分类号 : 9 2 B 0 5 ; 9 2 B 9 9 ; 9 2 F 0 5 文献标识码 : A
文章编号: 1 0 0 1一9 6 2 6 (2 0 0 4 )0 4一 04 7 2一0 5
0 引 言
有性生殖 (s e x u al r e p r o duc it on ) 是植物生殖的两种基本方式之一 大多数多年生草本植物
以营养繁殖为主 , 同时也进行有性生殖 . 有性生殖对不同环境的适应能力方面存在着优越性 .
近些年来 , 已有不少国内外学者对不同植物的有性生殖及数量特征方面进行了大量的研究工作
【1一 4 , 5一 1 11
朝鲜碱茅 阴 。 c : 。 el 记 ch : 。 。 m oP 。。 、 ts) 是多年生丛生型禾草 , 耐盐碱比较强 , 具有耐践踏、
再生性强 、 春季返青早 、 秋季营养期长等生物生态学特性 , 饲用价值较高 , 在松嫩平原土壤碱
化后形成的碱斑 、 碱湖周围和草甸碱土上均能生长 , 并形成大面积的单优群落 l[ 31 , 是优良的春
秋放牧场 l[ 魂〕. 在松嫩平原改造碱化草地的多年生产实践中 , 无论是对天然碱化草地的改良 ,
还是利用建植优良人工草地对碱化地的改良 , 朝鲜碱茅都是比较理想的草种之一 因此 , 有关
朝鲜碱茅的引种驯化 、 筛选育种 、 形态解剖及生理特性已经作了多方面的研究 低 `“ : `叼 , 在其
种群地上生物量与密度的定量关系 、 种群有性生殖及营养繁殖特性的定量分析等方面已有一些
积累工作 l0[ ,川 , 但对其种群的有性生殖构件诸数量性状的内在尚未开展研究 . 本文采用大样
本取样和统计分析的方法 , 就朝鲜碱茅种群有性生殖构件数量特性作了定量分析 , 揭示了各构
件之间的内在联系 , 具有一定的理论意义 .
收稿日期: 2 0 0 2一 10一 0 8
荟金项目 , 国家自然科学基金资助项目 (3 9 7 705 3 6 )
作者简介 : 刘佩勇 ( 1 9 7 5习 , 女 , 吉林长春人 , 博士 、
第 4 期 刘佩勇等 : 松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅种群有性生殖构件的数量特征
1 材料与方法
本项研究在松嫩平原南部 , 吉林省长岭种马场 、
碱化草甸进行 , 地理位置是东经 1 20 0 3 2 , 一 22 4 0 20` ,
然概况请参阅文献 {1 7{.
东北师范大学松嫩草地生态研究站的天然
北纬 4 4 “ 3 0` ~ 44 0 4 5` 附近 , 有关样地的自
于 1 9 9 9 年 6 月下旬 , 即在朝鲜碱茅的孕穗期取样 .
部分已基本发育完全 , 即已完全抽穗 )5D 株 , 保存完整 ,
取样时齐根部随机剪取生殖桑 (花序
回到室内测量其株高、 花序长 , 计数
每个花序的节数 , 再将花序部分剪下 , 按长短比例等分成上 、 中、 下三个部分 , 计数每个部分
的小穗数和小花数 . 将每个生殖粟按茎 、 叶及花序按上 、 中 、 下 3 部分的小穗和花序轴分置后
8D ℃ 烘至恒重 , 用感量为 0 . 0 0 0 19 的精密电子天平称量 .
根据测定的数据计算每个花序的小穗数 、 小花数以及小穗重 、 花序轴重 、 花序重和生殖分
配 , 每个花序按上 、 中、 下计算各构件的数量和重量所占的百分比 .
所有定量关系均进行直线函数 , 二 。 + 阮 , 幂函数 , 二 。砂 , 指数函数 y = 。砂工 三种函数
的回归分析 , 并对各回归模型的相关系数作显著性检验 , 采用相关性最高者作为其描述模型 .
2 结果与分析
2
,
1 各构件数量性状之间的关系
T a b l e
表 1 朝鲜碱茅种群生殖构件的数 t 特征 ( , 二 5 0)
Q u a n t i t a t i v
e C h a r a e t e r i s t i e s o f R e P r o d u e t i v e M
o d u le s i n
( p
o e e : 。 。 l石a hC f o a o p o。 。 , : s ) P o p u l a 七i o n
数量性状 最大值
10 8
.
2
2 9
.
7
l 6
最小值
6 2
.
7
16
.
1
1 1
1 2 2
6 3 9
0
.
1 4 9
0
.
0 8 7
0 0 6 1
2 2
.
7
平均值 标准差
8
,
5 1 8
2 8 5 0
1 5 6 8
8 1 0 5 2
3 7 2
.
4 5 3
标准误
1
.
2 0 5
0
.
4 0 3
0
.
2 2 2
1 1
.
4 6 2
5 2
.
6 7 3
变异系数
石遵.7注忍352一l,孟,几7061上1IL332自q8 0
.
8 2
2 2
.
8 4
q二84):)1取0t2500or门0 . 0 8 3
0 0 5 9
0
,
0 2 9
4
.
0 3
37邸19052LZ上:)王了
315603892176
6入印氏民4
生殖萦高 (c m )
花序长 ( e m )
花序节数
小德数 / 花序
小花数 / 花序
花序重量 (g )
小穗重量 (g )
花序轴重量 ( g )
生殖分配 (百分比 )
表 1 的各统计值 , 如果以平均数代表各构件的基本数量指标 , 以标准差反映各性状在不同
花序间的变异程度 . 这些统计的结果可以看出 , 在孕穗期 , 朝鲜碱茅种群有性生殖各构件数量
性状均有较大的变异 , 其变异系数在 1 4% 、 31 . 7% . 各构件数量性状之间的回归分析和相关性
检验的结果见表 2 .
从表 2 反映出 , 朝鲜碱茅在孕穗期 , 除了生殖分配随着生殖粟高度的增加呈指数形式减少
以外 , 其他各性状之间均呈较好的线性或指数正相关 , 这种较协调的规律性变化 , 反映了植物
个体的各个器官之间在结构和功能上的一致性和不可分割性 . 各构件数量性状与生殖粟高 、 花
序长 、 花序节数之间的观测值及最佳拟合曲线分别见图 1 , 2 , 3 .
4 7 4 生 物 数 学 学 报 第 1 9 卷
匆了53通.住以众
ǎ切à.1处探
642OCù0
ǎ巴帆扭导0OQ432
5 0 7 5 1 0 0 1 2 5 5 0 7 5 1 00 1 2 5 5 0 7 5 1 0 0 1 2 5
ǎ东é周本侧州
5
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0勺口2月`ǎ日。é平处探
图 1 朝鲜碱牙种群的生摘构件数t 与生殖叶高度之间的关系
7.531
:
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ǎ侧怂贬挥420ē怂侧令份
拍704脸誉翻俘巷
2 8 0 0
长谬杖姆芍
1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5
图 2 朝鲜碱牙种群的生殖构件数l 与花序长之间的关系
花序长 ( e m )
64O
使粉云匕753飞`.0怪椒、祠姆’ 6 。。 { · 日。。 !毖2 , 0 0 } : ` _ 姜“ 0 0 }悉’ 4 0 0 } 尸冬抖封 提4 口o } ; 二妇沁导 7 0 0 } ` ’ “ 芍 2 0 0 } 厂 , 厂 : “O ` 一~ ~ J` ~ ~ 一 - ` ~ ~ 一 -` O ` ~ ~ ~ ~ 日卜~ ~ ~ 一山~ -~ ~ 谬。 201 0 12 1 4 1 6 1 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8图 3 朝鲜碱牙种群的生玻构件傲纽与花序节橄之间的关系
表 2 朝鲜教茅种群各生殖构件数且性状之间的定 t 关系棋型及相关性检验 (、 = 5 0)
T a b l e 2 Q u a n t i t a t iv e M
o d e l s an d C o
r r e la t i o n t es t
s o f D i月 b r e n t R e P r o d u e t iv e M o d u l e s
Q u a n t i t
a t iv e C h ar a
e t e r i s t i e s i n P o e e `。 。 11云a hC 云。 a m刀 o e几 s` 5 P o P u l a t i o n
方程
花序长 ( e m )
生殖分配
花序重量 ( g )
小移重量 ( g )
小穆数 /花序
小花数 /花序
小穆重量 (g )
花序重盘 (g )
小穆数 /花序
小花数 /花序
小稼重盘 (g )
花序重量 (g )
花序轴重量 ( g )
花序轴重量 ( g )
花序轴重盘 ( g )
生殖菜高 ( c m )
花序长 ( e m )
花序节数
生殖萦高 ( c m )
花序长 ( e m )
花序节数
Y 二 1 1 . 3 0 8 + 0 . 1 4 26公
Y = 0 6 2 4 2 0 0
.
0 0 5 2二
Y = 0
.
0 6 3 6 + 0 0 0 3`
Y = 0刃 2 1 3 + 0 . 0 O2 2 x
Y = 1 2 0 5 2 0 0
.
0 3峨 g 二
Y 二 56 z 5 4 e o 0 3一魂二
Y 二 0刀 3 9 3 + 0 . 0 0 68 x
Y = 0
.
0 1 1 7 + 0
.
0 1 2 8公
Y = 7 5
.
7 6 9已 0月 8 2 。 二
Y = 4 2 9 0 0刀 7 2二
y = 0
.
0 0 9 5 + 0
.
0 1 3 6留
Y 二 一 0 . 0 0 19 + 0 . 0 2 2 4劣
Y = 0
.
o 5 6 5 e o
·
o o 7 a二
Y 二 0 . o 3 o Ze o o 5 4 o x
Y = o 乃 3 5 5 e o o 7 , 7 二
0
.
5 9 6 2
* .
一 0 . 7 0 0 4…
0
.
4 4 0 9
* .
0
.
4 4 0 1
*
0
.
5 2 0 8
* .
0
.
4 3 7 4
, .
0
.
4 8 9 2
.
0
.
6 0 1 0
* *
0
.
6 3 2 4
* *
0 5 3 2 6
. *
0
.
5 1 3 4
.
0
.
58 7 4二
0 4 0 1 4
.
0
.
5 9 8 4
* *
0
.
4 7 8 2
. 如
注 : * * P < 0 ,0 1 , , * * P < 0 . 0 0 1
第 4 期 刘佩勇等 : 松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅种群有性生殖构件的数量特征
2
.
2 构件的空间分布格局
将朝鲜碱茅花序各构件数量指标按空间的下 、 中 、 上 ( 1: 1: 1 比例) 分布的百分比列于表 3 .
从表 3 可以看出 , 朝鲜碱茅花序各构件数量指标均以下部为最大 , 向上递减 , 且自下而上每两
部分数量比例均接近 2 . 0 . 经相关分析 , 各构件的数量性状在空间结构上均具有较强的相关性
见表 4 (由于空间所限 , 表中只列举小穗数、 小花数和小穗重三者各构件之间的相关关系数 ) . 其
中 , 下部的小穗数 、 小花数、 小穗重 、 花序轴重和花序重分别与中部、 上部之间呈明显的负相
关关系 , 而中部和上部之间则呈明显的正相关关系 . 这种空间上的规律性变化 , 体现了朝鲜碱
茅的花序属于典型的圆锥花序 .
表 3 朝鲜碱茅种群平均单个花序各构件数 t 指标的空间分布百分比 (二 = 5 0)
T a b l e 3 S p a e i
a l D i
s t r i b u t e P e r e e n t a g e o f E v e r y I n n o r e s e e n e e Q u a n t玉t a t i v e I n d e x e x i n P o e e 云。 。 11: a
以 要n a m 夕o e 冲 s “ P o P u la t io n
下部 中部
97
1几957
:
ó匕24浦.人,l,.
小穗数
小花数
小穆重
花序轴重
花序重
6 2
.
6 3
6 1
.
3 3
5 3
.
5 7
6 1
.
2 0
5 6
.
3 2
2 5
.
7 3
2 6
.
5 3
3 0
.
4 4
2 6
.
2 3
2 8
.
9 6
上部
1 1
,
6 4
1 2
.
1 4
表 4 朝鲜碱茅单个花序各部分构件之间的相关系数矩阵 (。 = 5 0)
T a b l e 4 C o r r e l a t i o n C o e 扭 e ie n t M a t r i e e s o f D i任e r e n t P a r t s o f M o d u l e s o n o n e I n fl o r e s e e n e e i n
P u e e公几 e l l岛a 以蓄n a m p o e 几` f 3
小穆数 小花数 小穆重
下部 中部 上部 下部 中部 上部 下部 中部 上部
中部 一 。 . 8 *9 * 申 一 .0 9*0 申` 一 。 , 86 . ` ,
上部 一 0 . 8 4二 * o 滩 9 * 一 0 3 9 * 屯* 0石。 * 一。名 2 . * * o 滩 I *
中上部 一 1 . 0 0 * 中 * 0 . 5 9 * 申 申 0名 4 * . 中 一 x . 0 0 * . 申 0月。 * 今 巾 0 . 8 9 * 中* 一 1 , 0 0 * . * 0 . 8 6 * * . 0 名2 * * *
注 : * , 尸 < o 刀 l , * * * 尸 < O刀01
3 结 论
(l) 朝鲜碱茅种群的有性生殖构件各数量性状之间均具有较强的变化规律 . 其中 , 花序长
和生殖分配仅受到生殖桑高度的制约 , 每萦花序的小穗数和小花数受到花序长和花序节数的同
时制约 , 均随二者呈指数形式增加 . 小穗 、 花序轴和花序 3者的重量则同时受到生殖粟高 、 花
序长和花序节数 3 个数量性状的制约 .
( 2 )朝鲜碱茅在孕穗期的生殖分配较高 , 可能因为朝鲜碱茅是以种子繁殖来扩大种群生态
位空间的 : 一 选择物种 , 生殖分配与生殖萦高之间的负相关 , 体现了不同生殖羹个体的生长策
略 . 由于生殖萦的高度越大 , 其株体重心越不稳定 , 很容易造成植株倒伏和花序的折损 , 为了
保证有性生殖过程的顺利进行 , 在能量投入上 , 必然将较多的能量投入支持和营养生产的茎叶
中去 , 从而减少了生殖分配 .
4 7 6 生 物 数 学 学 报 第 19 卷
(3 ) 朝鲜碱茅的花序属 于典型的圆锥花序 , 有性生殖构件在空间上的分布也具有较强的规
律性 , 主要表现在由下部向上递减 , 并且每两个部分之间的比均接近 2 . 0 . 中、 上两部分各构件
与下部之间呈明显的负相关 , 而中 、 上两部分之间则为明显的正相关 .
参 考 文 献
【11 S u s a n L , w li l lia m s . S u r g r as s re p or d u e t i o n : r e p r o d u e t iv e p h o n o lo g y , r e s o u r e e al lo e a t io n , a dn m al e r ar i t y {J ! .
J E e o l
,
1 9 9 5
,
7 6 (6 )
: 1 9 5 3 一 1 9 7 1 .
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e lo n a l p r o p a g a t io n i n O p u n l in ar
, t r e n a【J」. J E e o l, 19 9 8 , 8 6 ( 6 ) : 9 1 1一 9 2 2 .
[4】 J u r y s t o e k li n , p as e a l F a v r e . E爪 e t o f p la n t s i z e a n d m o r p h o l o 一 g i e al e o n s t r a i n t s o n va r ia t io n i n r e p r o d u e t ive
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m p
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Q u a n t i t a t i v e C h a r a e t e r s o n t h e S e x u a l M o d u l e s i n t h e P o P u l a t i o n o f
几 e e 乞n o l l乞a hC 乞n a m p o e n 。乞5 i n t h e A lk a li z e d M e a d o w i n t h e S o n g n e n
P l a i n o f C h i n a
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(2 1
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A b s t r a e t : A e e o r d i n g t o i n v e s t i g a t io n a n d m e as u r eme
n t 场 a l a r g e a mo u n t o f r a n d o m
s a m P li n g i n t h e n o r m a l s P i k e s
, s o m e e h a r ac t e r s o n s e x u a l m o d u les o f P u e e i n o l l: a e h葱n a 爪 P o s i s
P o P u l a t i o r l i n a lk al i z e d m e a d o w i n t h e S o n g n e n P l a i n o f C h i n a ar e q u a n t i t a t i v e l y a n a ly z e d i n t h i s
P a p e r
.
T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e r e a r e o b v i o u s r e g u l a r i t i e s a m o n g e v e r y s e x u a l m o d u l e
.
T h e
r e g u l ar it i e s of t h
e s P a t i a l d i s t r ib u t i o n of s P i k e ar e o vb i
o u s , e i t h e r
.
K e y w o r d s : P o e e i o e l l: a e h i n a m P o s 乞s ; S e x u a l r e P r o d u e t io n 、 M o d u le 、 Q u a n t i t a t iv e
e h a r a e t e r s ; A l ka l i z e d m e a d o w