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新疆伊犁2种生境无芒雀麦种群的生产力特征



全 文 :书新疆伊犁 2 种生境无芒雀麦种群的生产力特征
张 维1,2,贾娜尔1,吾尔恩1,赵 玉1,杨允菲2*
(1.伊犁师范学院化学与生物科学学院,新疆伊宁 835000;2.东北师范大学草地科学研究所,植被生态科学教育部重点实验室,吉林长春 130024)
摘要 [目的]从种群水平分析 2种生境无芒雀麦(Bromus inermis)构件的生产力特征,为牧草的管理和生产实践提供科学依据。[方
法]选取典型生境样地,采用单位面积法进行取样。[结果]无芒雀麦种群在 2个生境均为营养分蘖株生物量 >生殖分蘖株生物量。分
蘖株总生物量和营养分蘖株生物量为生境 1 >生境 2,而生殖分蘖株生物量为生境 1 <生境 2。各龄营养分蘖株和生殖分蘖株生物量为
1龄 >2龄 >3龄,以 1龄分蘖株占绝对优势。2种生境无芒雀麦种群根茎总生物量大体相等,各龄根茎生物量也为 1 龄 > 2 龄 > 3 龄。
[结论]2种生境无芒雀麦种群均呈增长型年龄结构。
关键词 无芒雀麦;分蘖株;根茎;生产力特征
中图分类号 Q948. 1;S543 + . 8 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)03 -01362 -03
Productivity Characteristic of Bromus inermis Populations in Two Habitats in Yili of Xinjiang
ZHANG Wei et al (School of Chemistry and Bioscience,Yili Normal College,Yining,Xinjiang 835000)
Abstract [Objective]To analyze the productivity characteristic of Bromus inermis in two habitats at the level of population,so as to provide
scientific proof for the management and production practice of pasture. [Method]Sample plots of typical habitat were selected and the sam-
pling method of unit area was adopted. [Result]The biomass of Bromus inermis population was vegetative tillers > reproductive tillers in two
habitats. The total biomass of tillers and the biomass of vegetative tillers were habitat 1 > habitat 2,while the biomass of reproductive tillers
was habitat 1 < habitat 2. The biomass of vegetative tillers and reproductive tillers of every age class was habitat 1 > habitat 2 > habitat 3,
and tillers of 1st age class was dominant absolutely. The total biomass of rhizomes of Bromuinermis populations in two habitats were approxi-
mately the same,the biomass of rhizomes of every age class was habitat 1 > habitat 2 > habitat 3. [Conclusion]The Bromus inermis popula-
tions in two habitats showed expansive age structures.
Key words Bromus inermis;Tiller;Rhizome;Characteristic of productivity
基金项目 国家自然科学基金项目(31160072,31170504) ;新疆高校科
研计划项目(XJEDU2008I36) ;伊犁师范学院科研项目
(2009-17)。
作者简介 张维(1973 - ) ,男,四川南充人,讲师,在读博士,从事植物
种群生态学研究,E-mail:zhangw891@ nenu. edu. cn。* 通讯
作者,教授,博士生导师,从事草地生态学和植物种群生态
学研究,E-mail:yangyf@ nenu. edu. cn。
收稿日期 2011-11-07
无芒雀麦(Bromus inermis)是短根茎型多年生禾草,为典
型的无性系植物[1],其广泛分布于亚洲、欧洲和北美洲的温
带地区,我国东北、华北、西北均有野生种分布,多生于草甸、
林地、河边及路边草地[2]。无芒雀麦具有生态适应性强、耐
践踏、产草量大、营养价值高和适口性好等特性。由于无芒
雀麦具有刈牧优良特性,国内外研究人员对其抗逆性、遗传
多样性、生物学和生理学特性、生长规律、种间竞争及牧草品
质[3 -9]等多个领域作了研究,但对其种群构件生产力特征的
研究尚未见报道。为此,笔者从种群水平对 2种生境条件下
无芒雀麦分蘖株和根茎的生产力特征进行分析,旨在探索无
芒雀麦种群构件对不同生境条件的响应策略,以揭示无芒雀麦
种群的生产潜力,为牧草的管理和生产实践提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地自然概况 试验在新疆伊犁州昭苏县进行。昭
苏县位于伊犁河上游特克斯河流域,地理位置 80°10 ~
80°30 E,42°38 ~ 43°15 N,海拔 1 323 ~ 6 995 m,属温带山
区半湿润半干旱冷凉型气候。年平均气温 2. 7 ℃,1 月平均
气温 -11. 7 ℃,7月平均气温 14. 6 ℃,≥10 ℃积温 1 328. 1
℃;无霜期 85 ~100 d;年均降水量 570 mm;积雪期 158 d;平
均日照时间2540 h[10]。生境1(H1)在夏塔乡河岸湿地,为草
甸生境,土壤为黑钙土,无芒雀麦是优势种,伴生植物主要为
草原苔草(Carex liparocarpos)、草地早熟禾(Poapretensis)、问
荆(Equisetum arvense)和野苜蓿(Medicago falcate)等;生境 2
(H2)在昭苏镇公路两侧,为干旱生境,土壤为沙砾土,无芒
雀麦是伴生种,主要植物有羊茅(Festuca ovina)、问荆(Equi-
setum arvense)、羊草(Leymus chinensis)和北艾(Artemisia vul-
garis)等。
1. 2 取样方法 2010 年 8 月下旬,在样地选取植被未受干
扰的地段取样。样地 1取样面积为 25 cm × 25 cm,样地 2无
芒雀麦较稀疏,取样面积为 50 cm × 50 cm,土柱深度均为 25
cm,5次重复取样。取样时,将样方内全体植物的地上部分
连同地下根茎一并挖出,尽量保持土柱的完整性。回室内用
水冲洗干净,注意保持无芒雀麦地上分蘖株与地下根茎、活
分蘖株与枯死分蘖株、芽与分蘖株和根茎的自然联系,便于
鉴别与测定。
1. 3 分蘖株、根茎年龄的划分及数据处理 根据形态特征,
以分蘖节营养繁殖存活的世代数来确定无芒雀麦分蘖株、根
茎的年龄,具体划分方法参见文献[11]。各龄分蘖株和根茎
分别风干后称重。将单位面积 50 cm × 50 cm 或 25 cm × 25
cm 取样所测定的生物量指标换算成 1 m × 1 m 的常规单位
面积生物量指标,用统计软件 SPSS 13. 0作统计分析和作图。
用各龄分蘖株或根茎生物量与分蘖株或根茎总生物量的百
分比构成分蘖株或根茎的年龄谱。
2 结果与分析
2. 1 分蘖株生物量的年龄结构及其年龄谱 由表 1 可知,2
个生境中,无芒雀麦种群分蘖株均由营养分蘖株和生殖分蘖
株组成,营养分蘖株生物量 >生殖分蘖株;分蘖株总生物量
为 H1 > H2,其中营养分蘖株生物量为 H1 > H2,生殖分蘖株
责任编辑 姜丽 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(3):1362 - 1364
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.03.017
生物量为 H1 < H2。在同一生境下,营养分蘖株生物量、生殖
分蘖株生物量和分蘖株总生物量均为 1 龄 > 2 龄 > 3 龄,即
低龄级分蘖株对种群的物质生产贡献相对更大,表明无芒雀
麦种群分蘖株呈增长型年龄结构。在 H1 中,营养分蘖株生
物量 3个龄级间差异显著;1 龄生殖分蘖株生物量与 2、3 龄
差异显著。在 H2 中,1 龄营养分蘖株生物量与 2、3 龄差异
显著;生殖分蘖株生物量在 3 个龄级间差异不显著。部分龄
级分蘖株生物量的标准差(s)较大,有的接近或大于其平均
数(珋x) ,反映出无芒雀麦种群分蘖植株生物量的年龄结构在
各样方内存在着较大的差异。
表 1 2种生境无芒雀麦种群不同龄级分蘖株的生物量(珔x ± s)及其多重比较 g /m2
生境 分蘖株类型 1龄 2龄 3龄 合计
H1 营养分蘖株 171. 690 ±54. 486 a 68. 112 ±30. 644 b 8. 605 ±5. 194 c 248. 406 ±36. 152
生殖分蘖株 52. 448 ±12. 116 a 14. 294 ±13. 076 b 4. 246 ±4. 438 b 70. 989 ±25. 484
合计 224. 138 ±60. 686 a 82. 406 ±38. 418 b 12. 851 ±7. 792 c 319. 395 ±50. 550
H2 营养分蘖株 97. 798 ±43. 704 a 42. 880 ±17. 984 b 15. 926 ±12. 122 b 156. 605 ±33. 925
生殖分蘖株 45. 891 ±26. 065 a 25. 642 ±18. 470 a 21. 005 ±27. 241 a 92. 538 ±56. 898
合计 143. 690 ±60. 257 a 68. 522 ±26. 090 b 36. 931 ±27. 215 b 249. 142 ±67. 723
注:同行数据后不同小写字母表示在 0. 05水平上有差异(P <0. 05)。
由图 1可知,2个生境样地均以 1 龄分蘖株的生物量占
绝对优势,2龄其次,3龄最小。2种生境,分蘖株生物量年龄
谱差异主要在 1龄和 3 龄,其中 H1 的 1 龄分蘖株生物量比
例比 H2的 1龄分蘖株大 12. 5 个百分点,H2 的 3 龄分蘖株
生物量比例比 H1的 3 龄分蘖株大 10. 8 个百分点。低龄级
分蘖株生物量占优势,从分蘖株的年龄谱也反映出无芒雀麦
图 1 2种生境无芒雀麦种群分蘖株生物量的年龄谱
种群分蘖株呈增长型年龄结构。
2. 2 根茎生物量的年龄结构及其年龄谱 由表 2可知,在 2
个生境中,1龄根茎生物量为 H1 > H2,2、3 龄根茎生物量为
H1 < H2,但根茎总生物量大体相等;在同一生境下,各龄根
茎生物量为 1龄 >2龄 >3龄,其中 H1的 1龄根茎生物量是
3龄的 6. 2 倍。在 H1 中,3 龄根茎生物量与 1、2 龄差异显
著;在 H2中,各龄根茎生物量差异不显著。
由图 2可知,在 2 个生境中,根茎生物量的年龄谱均表
现为根茎生物量的比例随龄级增加而减小。生境不同根茎
生物量有不同的年龄谱。在 H1 中,1 龄根茎生物量的百分
比占绝对优势,达到 58. 8%,1 龄的比例比 2 龄大 27. 1 个百
分点;在H2中,虽也为 1龄根茎生物量比例最大,但 1龄和 2
龄相比,比例相差 9. 1个百分点。
表 2 2种生境无芒雀麦种群不同龄级根茎的生物量及其多重比较
生境 1龄 2龄 3龄 合计
H1 51.341 ±38.766 a 27.667 ±33.523 a 8.330 ±4.900 b 87.338 ±72.537
H2 40.045 ±23.836 a 32.026 ±17.458 a 15.926 ±12.562 a 87.997 ±49.340
注:同行数据后不同小写字母表示在0. 05水平上有差异(P <0.05)。
图 2 2种生境无芒雀麦种群根茎生物量的年龄谱
363140 卷 3 期 张 维 新疆伊犁 2 种生境无芒雀麦种群的生产力特征
3 结论与讨论
(1)无芒雀麦种群构件营养分蘖株生物量、生殖分蘖株
生物量、根茎生物量的配置均为 1龄 > 2龄 > 3 龄,即种群构
件生物量的年龄谱为低龄级占优势,反映出无芒雀麦种群呈
增长型年龄结构。由此还可以估计,无芒雀麦无性系种群各
龄级分蘖株和根茎在物质生产与积累上以低龄级贡献更大。
(2)分蘖株能否进入生殖生长是衡量无性系植物生活力
的重要标准之一[12]。无芒雀麦种群均具有营养分蘖株和生
殖分蘖株,表明不同生境中无芒雀麦种群均可以进入有性生
殖阶段,但 2个生境样地均表现为营养分蘖株生物量远大于
生殖分蘖株,则又反映出无芒雀麦无性系种群的物质生产以
营养分蘖株贡献相对更大。
(3)植物种群不同生活史阶段个体的生物量配置体现着
种群的生存与发展,以及种群调节的功能[12]。在不同生态
环境条件下,无芒雀麦种群分蘖株有不同的生物量配置方
式,样地 1为草甸生境,土壤有机质丰富,水分充足,样地 2
为干旱生境,土壤水分、养分相对贫乏,表现为营养分蘖株生
物量为样地1 >样地2,生殖分蘖株生物量为样地1 <样地2。
可见,无芒雀麦无性系种群分蘖株生物量配置对生态环境变
化具有一定的调节能力。
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72 -75.
(上接第 1361页)
SA 能够诱导潍县萝卜直根中可溶性蛋白质含量的升高,可
能与抗逆蛋白质新的合成或更多的表达有关。Wang等研究
表明,SA通过调节 Pb的吸收,营养元素平衡和活性氧伤害
来缓解 Pb胁迫[22]。
综上,SA 不但缓解了重金属 Pb的毒害,而且部分提高
了潍县萝卜的品质。
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