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光照强度对雷竹无性系生长的影响



全 文 : 文章编号: ( )1001-3776 2002 03-0074-03
光照强度对雷竹无性系生长的影响
杨在娟,岳春雷,汪奎宏
(浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 ) 310023
摘要:通过野外实验,对雷竹无性系在不同光照强度下的生长进行了对比分析,结果表明,随着光照强度的
降低,雷竹无性系分株数、分株高度、分株基径、无性系根茎总长度、分株根茎长度显著降低,而间隔子长
度不断增加;在不同光照条件下,根茎节间长度和分枝角度没有显著变化;随着光照强度的降低,无性系单
位长度根茎生物量下降。并对雷竹无性系根茎生长对光照强度的适应对策进行了讨论。
关键词:雷竹;无性系;根茎;形态可塑性;光照强度
中国分类号: 文献标识码:S795.9 A
克隆植物能够以营养生长的方式产生遗传结构相同的具有潜在独立性的无性系分株,相互连接的无性系分
株被安置在不同的位点,从而占据一个相当大的水平空间[1~3]。异质性是生态系统的基本属性之一,植物生长必
需的资源在自然界的分布具有空间和时间的异质性[4~6]。如植物必需的光、氮素、矿质营养、CO2等在空间的分
布通常是斑块状的。在异质性的生长条件下,克隆植物通过自身的表型可塑性,尤其是形态可塑性对周围的环
境变化产生反应,从而具有相对移动的能力,使之对生境作出选择。这个过程被许多生态学家称为觅养行为
( )Foraging behavior [7~9]。克隆植物的形态能够通过几个参数,如间隔子长度、根茎分枝强度和分枝角度进行
准确描述。这些参数具有某种程度上的可塑性,从而导致了不同资源可利用水平上的形态差异[8]。一些种通过
间隔子长度、分枝角度、分枝强度的改变把更多的取食点安置在资源丰富的微生境中[10~13]。不同的克隆植物对
它们的生存环境显示出不同的形态反应能力。因此,通过对不同资源有效性( )水平下克Resource availability
隆生长的研究将有助于了解无性系植物的觅养行为和生态对策。
目前,对无性系种群生态学的研究已成为国际植物种群生态学的一个热点,这些研究主要集中在不同营养
条件下,尤其是氮素条件下的形态可塑性[10 ~ 15]。对于不同光照条件下无性系植物的形态可塑性了解很少[11]。竹
类植物是典型的无性系植物。本文以我国著名的优良笋用竹雷竹(Phyllostachys praecox cv. prevernalis) 为 研
究对象,通过对其在不同光照条件下克隆生长的比较研究,揭示其在异质性分布的光照条件下的形态可塑性,
阐明其对不同光照强度的生态适应对策。
研究方法1
本项研究地点位于浙江省林业科学研究院实验基地( ° ′ ; ° ′ ; ),年均温为 ℃30 16 N 120 12 E 50 m.a.s.l 16.2 ,
≥ ℃的平均年均温为 ℃,年降水量为 ,无霜期 。实验地土壤有机质含量为 ,10 5 119.4 1 320 mm 246 d 1.62 %
全氮为 ,全磷为 。在实验开始前,实验地进行平整。 0.129 % 0.096 %
年 月进行移栽实验。在实验地上设置实验小区,每个小区面积为 × 。挖取同一生境的繁殖1999 8 6 m 6 m
力强的 生雷竹作为母竹,采用“单株带鞭移栽法”移栽到实验地上。在每个小区上种植雷竹 株,株间距 2 a 9
为 。用遮荫网对实验小区进行不同程度的遮荫处理,使光照强度分别为自然光强的 、 、 ,1.5 m 70 % 50 % 30 %
第 卷 第 期 22 3 浙 江 林 业 科 技 Vol. 22 No .3
年 月 2 0 0 2 5 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. May, 2 0 0 2
收稿日期:2002-03-26
作者简介:杨在娟( ),女,浙江平湖人,研究实习员,从事经济林栽培管理研究。1974 -
连同对照共形成 个光梯度。每个处理共 个重复。 4 3
年 月,把无性系小心地从土壤中挖出,用水冲洗掉根茎上附着的土壤。对各样地上的雷竹无性系进2001 8
行测定。测定内容包括无性系分株数、分株高度、分株基径、无性系根茎长度、分株根茎长度、间隔子长度、
分枝角度、根茎基径和单位长度根茎生物量。生物量的测定以烘干重为准( ℃, )。对实验数据采用方80 24 h
差分析( )进行显著性检验。ANOVA
结果与分析2
雷竹无性系分株数、分株高度和分株基径2.1
光照强度对无性系分株的
形成具有明显的影响。随着光
照强度的减弱,无性系分株数
逐渐减少(表 )。在 的1 30 %
光照强度下,雷竹母株已不能
产生新的无性系分株。在不同
光照处理之间,雷竹无性系的
分株数差异达到显著性水平( ),分株的个体也随光照强度降低而变小。在不同处理之间,分株的高度p<0.01
和基径有显著差异( )。上述结果表明,较低的光照强度不利于无性系分株的形成和生长。p<0.05
雷竹无性系根茎生长2.2
在不同光照条件下,雷竹无性系根茎生长如表 所示。光照处理对无性系根茎形态有明显影响。在各处理之 2
间,雷竹无性系根茎总长度、分株根茎长度和根茎基径有显著差异。随着光照强度的降低,雷竹无性系根茎总长
度、分株根茎长度和根茎基径变小。与此相反,间隔子长度随光照强度的降低而显著增加。根茎节间长度在各处理
之间的差异不显著。根茎分枝角
度平均在 °左右,光照处理并 45
没有引起根茎分枝角度的显著变
化。这说明在不同光照强度下,雷
竹无性系根茎节间长度和分枝角度
可塑性很低。随着光照强度降低,
单位长度根茎生物量也相应减少。
在不同处理之间,单位长度根茎生
物量差异极显著。投资于单位根茎
长度上的生物量的减少将有利于根
茎的伸长。
讨论3
实验表明,光照强度对雷竹无性系的分株数、分株高度和基径有显著的影响。随着光照强度的递减,雷竹
无性系种群的分枝强度、分株高度和分株基径均有不同程度的下降,这说明光照强度的变化对分株种群特征产
生了影响。光照强度的降低可能导致了无性系分株的光合作用下降,无性系内积累的光合产物和能量降低,从
而引起无性系分株数的相应降低和分株个体的变小。
在异质性生境中,无性系植物根茎长度、间隔子长度和根茎分枝角度的可塑性对获取资源有重要的生态学
期 杨在娟,等:光照强度对雷竹无性系生长的影响3 75
表 在不同光照强度条件下的雷竹无性系分株数,分株高度和分株基径1
无性系特征
相对光强
显著性水平
100% 70% 50% 30%
分株数 ±4.1 0.31 ±2.9 0.40 ±2.3 0.22 ±1.0 0.00 ﹡**
分株高度/cm ±314 27 ±302 32 ±296 26 ±274 29 ﹡*
分株基径/cm ±2.6 0.34 ±2.5 0.31 ±2.4 0.26 ±2.2 0.21 ﹡*
注: ** p<0.01, * p<0.05
注 差异不显著: *** p<0.001, ** p<0.01, *p<0.05, n.s:
表 不同光照强度下雷竹无性系根茎生长的比较 2
参 数
相对光强
显著水平
100% 70% 50% 30%
无性系根茎总长 /m ±10.62 0.74 ±6.45 .63 ±2.20 0.45 ±1.17 0.17 ***
分株根茎长/m ± 2.59 0.34 ± 2.22 0.28 ±0.74 0.08 ±0.47 0.05 **
间隔子长度/cm ±42.9 7.4 ± 54.5 7.9 ±63.4 8.2 - *
根茎节间长度/cm ± 3.9 0.87 ± 4.1 0.67 ±4.2 0.80 ±4.4 0.57 n.s
根茎直径/cm ± 2.1 0.32 ± 1.6 0.22 ±0.9 0.36 ±0.5 0.15 **
单位长度根茎
生物量 ·/g cm
± 0.72 0.06 ± 0.56 0.07 ±0.23 0.03 ±0.08 0.01 ***
根茎分枝角度 ± 44.3 5.4 ± 5.1 6.3 ±46.3 9.5 ±45.7 11.1 n.s
意义。无性系间隔子的可塑性反应没有共同的模式。有的无性系植物的间隔子长度随资源水平的增高而增大,
有的随资源水平增高而减少,有的几乎对资源水平变化不发生反应,但绝大多数无性系植物分枝角度的可塑性
很低,几乎不对环境变化发生显著反应。在这项研究中雷竹无性系间隔子长度随着光照强度下降而增加,这与
Potentilla reptans, Potentilla unserina, Trifolium repuns和短柄五加等无性系植物相一致 ,[16 17]。根茎分枝角度基本
不发生变化,与绝大多数无性系植物相类似。当光照强度变弱时,雷竹无性系形态逐渐从密集形式转向游击形
式。在自然界,光照强度在水平空间上的分布通常是异质性的。雷竹无性系这种形态可塑性有利于充分利用斑
块分布的光。
在不同的光照情况下,单位长度的根茎生物量也呈现出一定的可塑性。随着光照强度的降低,无性系投资
于单位长度根茎上生物量下降,这种生物量的投资方式有利于根茎的伸长,促使雷竹无性系分株尽快逃避不利
的生境。这可能是雷竹无性系对弱光的生态适应对策。
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Analysis on Causes of Photosynthetic Midday-depress
in Camellia sinensis Leaves
CHEN Xian-tain
1
, KE Shi-xing
2
(1. Sanmen Forestry Bureau of Zhejiang, Sanmen 317100 China; 2. Department of Biology of Taizhou College, Linhai 317000 China)
Abstract : Determination of diurnal photosynthetic variation in Camellia sinensis leaves in summer showed twin-
peaked curve with an obvious midday-depress of photosynthesis. Test on response of photosynthesis to light and to CO2
indicated that photoinhibition caused by strong light was the major causes of midday-depress.
Key words: photosynthesis; midday-depress; Camellia sinensis

(上接第 页) 76
Effect of Light Intensity on Growth of Phyllostachys
praecox cv. prevernalis Clones
YANG Zai-juan, YUE Chun-lei, WANG Kui-hong
(Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023 China)
Abstract: Phyllostachys praecox cv. prevernalis is an excellent species for shoot. Analysis on growth of the bamboo
clones with different light intensity resulted that along with the decrease of light intensity, the ramet amount per clone,
height and basal diameter of ramet, total rhizome length of clone and rhizome length of ramet declined evidently, while
length of space increased. Internode length and branching angle had no significant difference from different treatments.
With the decrease of light intensity, rhizome biomass of clone and per unit length declined. Discussion was made on
adaptability of Ph. praecox cv. prevernalis on light intensity.
Key words: Phyllostachys praecox cv. prevernalis; clone; rhizome; light intensity
期 陈贤田,等:茶树光合“午休”的原因分析3 83