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Structure of the clone populations of Leymus chinensis under different utilization conditions in the Xiliao River Plains

西辽河平原不同利用条件下羊草无性系种群结构的研究



全 文 :西辽河平原不同利用条件下羊草无性系种群结构的研究 3
田 迅 杨允菲 3 3
(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 ,长春 130024)
Structure of the clone populations of Leymus chinensis under different utilization conditions in the Xiliao River
Plains. TIAN Xun , YAN G Yunfei ( Institute of Grassland Science , Northeast Norm al U niversity , Key L abora2
tory f or V egetation Ecology , Minist ry of Education , Changchun 130024 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2003 ,
14 (3) :465~466.
According to the field investigation in the natural grassland of the Xiliao River Plains ,the tillers belonged to four
or three age classes ,and the rhizomes belonged to four age classes under different disturbance habitats. The num2
bers of the potential populations composed of winterness seedlings and buds were dominant in the first age class.
Winterness seedlings belonged to three age classes , while buds belonged to four age classes under all disturbance
habitats. The age structure of the potential populations showed an expanding age structure.
Key words  Leym us chinensis , Clone population , Age structure.
文章编号  1001 - 9332 (2003) 03 - 0465 - 02  中图分类号  Q948  文献标识码  A
3 国家自然科学基金资助项目 (30070137 ,39770536) .3 3 通讯联系人. E2mail :yangyf @nenu. edu. cn
2002 - 06 - 12 收稿 ,2002 - 10 - 14 接受.
1  引   言
羊草 ( Leym us chinensis ( Trin. ) Tzvel. ) 是典型的无性系
根茎禾草 ,营养繁殖力强 ,在我国内蒙古东部和东北西部以
及黄土高原地区的天然草地有广泛分布. 羊草具有很高的营
养价值 ,是我国优良的牧草之一 ,多年来一直是草地学和生
态学工作者研究的热点 ,并已开展到生物学的各个层次水
平[1~3 ,8 ] .但对羊草无性系种群的研究较少 ,主要集中在年
龄结构及营养繁殖特性等方面 [4~7 ] . 本文以天然草地灰绿型
和黄绿型羊草种群为研究对象 ,对种群在不同干扰地段的变
化进行了现实种群与潜在种群年龄结构的分析 ,为羊草无性
系种群调节机理的深入研究提供科学依据.
2  研究地区与研究方法
211  研究地区概况
本项研究在西辽河平原中部内蒙古自治区株日河牧场
的天然羊草草地上进行 . 地理位置在 42°10′N ,121°35′E. 该
地区冬季严寒少雪 ,春季干旱 ,夏季温暖多雨 ,多集中在 6、
7、8 月 ,年平均降水量 354 mm ,年平均气温 5. 6 ℃, ≥10 ℃
的活动积温为 3114. 4 ℃,无霜期 143 d ,属于温带半干旱气
候.牧场境内沙坨与草甸相间分布. 样地 1 设在有网围栏封
育的以灰绿型羊草为优势种的割草地段 ,每年在 8 月下旬~
9 月上旬进行一次割草 ;样地 2 设在全年放牧的坨间低地 ,
羊草为灰绿型 ,由于放牧强度大 ,已退化为伴生种 ;样地 3 与
样地 4 均设在农田与封育网围栏外围的单优势种群落地段 ,
羊草分别为灰绿型和黄绿型 ,每年冬季和早春进行放牧利
用 ,并在生长季后期割草 ;样地 5 设在封育网围栏内侧的黄
绿型羊草地段 ,在生长季后期放牧利用.
212  研究方法
于 2001 年 8 月中旬在上述 5 个样地内分别做单位面积
取样. 样方面积为 25 cm ×25 cm ,5 次重复. 取样时将样方内
的全部地上部分连同地下根茎一起挖出 ,在室内用清水轻轻
冲洗干净. 注意保持地上分蘖株与地下根茎、新分蘖株与老
分蘖株以及新分蘖株与分蘖芽的自然联系 ,以便鉴别及测
量. 根据形态特征 , 以分蘖节营养繁殖存活的世代数确定分
蘖株的年龄 ,根茎按形成的时间并依据分蘖节的年龄来确定
其年龄 ,芽的年龄按芽着生的部位及分蘖节的年龄来确定其
年龄 ,具体划分及识别方法已有报道 [6 ] . 在数据统计时全部
换算为 1 m2 的标准单位面积的数量.
3  结果与分析
311  分蘖株的年龄结构
  不同样地羊草种群无性系分蘖株的年龄结构具有一定
的差异 (表 1) . 由表 1 可以看出 ,样地 1、5 的羊草种群无性系
分蘖株均由 4 个龄级组成 ,样地 2、3、4 均由 3 个龄级组成.
在年龄谱中 ,样地 1、2、3、4 均以 1 龄分蘖株占比重最大 ,随
着龄级增加分蘖株数量呈不同幅度减小 ,属于增长型种群.
而样地 5 以 2 龄级分蘖株数量占比重最大 ,1 龄级次之 ,3、4
龄级大幅度减小 ,属于稳定型种群.
312  根茎的年龄结构
  不同样地羊草无性系种群根茎均由 4 个龄级组成 (表
2) . 由表 2 可以看出 ,根茎累计长度在样地 1、5 以 3 龄级最
高 ,4 龄级最低 ;样地 2、3、4 以 2 龄级最高 ,1 龄级次之 ,3、4
龄级依次呈不同幅度减小. 根据根茎划分标准 ,2 龄根茎是
着生于地上 1 龄分蘖株的分蘖节上 ,3 龄根茎着生于 2 龄株
的分蘖节上 ,结合表 1 可以看出根茎数量配置与地上分蘖株
数量配置有很好的吻合 ,表明根茎与分蘖株两者之间有一定
应 用 生 态 学 报  2003 年 3 月  第 14 卷  第 3 期                               
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Mar. 2003 ,14 (3)∶465~466
表 1  不同样地羊草无性系种群分蘖株的年龄结构
Table 1 Age structure of tillers on clonal populations of Leymus chinensis in different plots
样 地
Plot
类 型
Type
分蘖株 Tillers
1 龄 1 age 2 龄 2 age 3 龄 3 age 4 龄 4 age
合 计
Total
1 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 812. 8 ±219. 9 515. 2 ±211. 8 227. 2 ±102. 4 96. 0 ±63. 19 1651. 2 ±196. 1
% 49. 2 31. 2 13. 8 5. 8 100
2 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 838. 4 ±131. 8 361. 6 ±85. 0 240. 0 ±100. 6 0 1440. 0 ±158. 7
% 58. 2 25. 1 16. 7 0 100
3 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 825. 6 ±143. 3 297. 6 ±125. 8 67. 2 ±37. 0 0 1190. 4 ±192. 2
% 69. 4 25. 0 5. 6 0 100
4 黄绿型 Yellow green(No·m - 2) 755. 2 ±111. 0 297. 6 ±127. 0 67. 2 ±50. 1 0 1120. 0 ±218. 2
% 67. 4 26. 6 6. 0 0 100
5 黄绿型 Yellow green(No·m - 2) 537. 6 ±150. 6 585. 6 ±165. 2 272. 0 ±131. 6 48. 0 ±28. 7 1443. 2 ±205. 0
% 37. 2 40. 6 18. 9 3. 3 100
表 2  不同样地羊草无性系种群各龄级根茎长度的年龄结构
Table 2 Age structure of rhizome length on clonal populations of Leymus chinensis in different plots
样地
Plot
类型
Type
根茎长度 Length of rhizome (cm)
1 龄
1 age
2 龄
2 age
3 龄
3 age
4 龄
4 age
年龄谱 Age spectrum( %)
1 龄
1 age
2 龄
2 age
3 龄
3 age
4 龄
4 age
合 计
Total
1 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 4038. 4 6084. 4 6912. 0 1539. 2 21. 7 32. 8 37. 2 8. 3 18574. 0 (100)
2 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 4755. 2 4828. 8 4736. 0 384. 0 32. 3 32. 9 32. 2 2. 6 14704. 0 (100)
3 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 5155. 2 8432. 0 4534. 4 307. 2 28. 0 45. 8 24. 6 1. 6 18428. 8 (100)
4 黄绿型 Yellow green (No·m - 2) 5990. 4 13443. 2 2592. 0 163. 2 27. 0 60. 6 11. 7 0. 7 22188. 8 (100)
5 黄绿型 Yellow green (No·m - 2) 5779. 2 7110. 4 7200. 0 3177. 6 24. 8 30. 6 30. 9 13. 7 23267. 2 (100)
表 3  不同样地羊草无性系潜在种群的年龄结构
Table 3 Age structure of potential populations on Leymus chinensis in different plots
样地
Plot
类 型
Type
冬性分蘖苗
Winterness seedling
1 龄
1 age
2 龄
2 age
3 龄
3 age

Bud
0 龄
0 age
1 龄
1 age
2 龄
2 age
3 龄
3 age
年龄谱 ( %)
Age spectrum
1 龄
1 age
2 龄
2 age
3 龄
3 age
4 龄
4 age
合 计
Total
1 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 19 8 1 93 55 38 25 46. 9 26. 3 16. 4 10. 4 239 (100)
2 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 41 10 2 193 136 56 29 50. 1 31. 3 12. 4 6. 2 467 (100)
3 灰绿型 Grey green (No·m - 2) 36 13 4 91 103 41 11 42. 5 38. 8 15. 0 3. 7 299 (100)
4 黄绿型 Yellow green (No·m - 2) 20 12 3 138 111 39 8 47. 7 37. 2 12. 7 2. 4 331 (100)
5 黄绿型 Yellow green (No·m - 2) 29 24 7 89 47 61 41 39. 6 23. 8 22. 8 13. 8 298 (100)
的关联 ,两者的年龄结构配置具一致性.
313  潜在种群的数量特征
  生长季后期形成的冬性分蘖苗和芽均可看作是潜在种
群.不同样地羊草无性系种群冬性分蘖苗数量各样地均以 1
龄数量占绝对比重 ,2 龄、3 龄数量锐减 ,各样地均没有形成 4
龄苗 (表 3) ,表明随分蘖节的龄级增加同一生长季内再次输
出地上植株的能力减弱. 由表 3 还可见 ,各样地均以 0 龄芽
和 1 龄芽数量占优势 ,随着龄级增加芽数量呈不同程度减
少.由于 0 龄芽将形成翌年的 1 龄分蘖株 ,1 龄芽形成 2 龄分
蘖株 ,依次类推[4 ] ,各样地潜在种群的年龄谱均为 1 龄级 > 2
龄级 > 3 龄级 > 4 龄级 ,均为增长型种群结构.
参考文献
1  Cui J2Z (崔继哲) , Zu Y2G(祖元刚) , Nie L2J (聂力江) , et al .
2001. Genetic diffentiation of Ley m us chinensis populations in
Songnen grassland. B ul Bot Res (植物研究) ,21 (1) :116~125 (in
Chinese)
2  Ren W2W(任文伟) ,Qian J (钱 吉) ,Zheng S2Z(郑师章) . 1999.
A comparative study on genetic differentiation of Ley m us chinensis
in different geographic populations. Acta Ecol S in (生态学报) ,19
(5) :689~696 (in Chinese)
3  Wang D2L (王德利) , Wang Z2W (王正文) , Zhang X2J (张喜军) .
1999. The comparison of photosynthetic physiological characteris2
tics between the two divergent A neurolepidium chinense types.
Acta Ecol S in (生态学报) ,19 (6) :837~843 (in chinese)
4  Yang Y2F (杨允菲) ,Liu G2C (刘庚长) , Zhang B2T (张宝田) .
1995. An analysis of age structure and the strategy for asexual prop2
agation of A neulolepidium chinense population. Acta Bot S in (植物
学报) ,13 (2) :147~153 (in Chinese)
5  Yang Y2F (杨允菲) , Zheng H2Y (郑慧莹) , Li J2D (李建东) .
1997. Comparitive study on characters of two divergence types of
the clone population Ley m us chinensis in the Songnen plain of Chi2
na. Acta Bot S in (植物学报) ,39 (11) :1058~106 (in Chinese)
6  Yang Y2F (杨允菲) , Zheng H2Y (郑慧莹) , Li J2D (李建东) .
1998. Methods of study on age structure of clonal population in rhi2
zome type grass. J Northeast Normal U niv ( Nat Sci) (东北师范大
学学报 (自然科学版) ) ,29 (2) :139~144 (in Chinese)
7  Yang Y2F (杨允菲) , Zheng H2Y (郑慧莹) , Li J2D (李建东) .
1998. Comparison of age structures of the tillers in the Ley m us
chinensis population , a clonal grass species under different ecological
conditions. Acta Ecol S in (生态学报) ,18 (3) :302~308 (in chi2
nese)
8  Ma K2M (马克明) ,Zu Y2G(祖元刚) . 1997. Fractal relationship
between aboveground biomass and plant height of A neurolepidium
chinense population. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,8 (4) :417
~420 (in Chinese)
作者简介  田  迅 ,男 ,1970 年生 ,在职博士 ,讲师 ,主要从事
植物生态学研究 ,发表论文 5 篇. Tel :043125892265 , E2mail :
tianxun70 @yahoo. com. cn
664 应  用  生  态  学  报                   14 卷