国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

干旱和灌溉條件下少花蒺藜草分株生物量分配特征

2011-04-25 09:43:30張志新
草業(yè)科學(xué) 2011年2期
關(guān)鍵詞:蒺藜葉鞘生境

張志新,田 迅

(1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 甘肅草原生態(tài)研究所,甘肅 蘭州730020;2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古 通遼 028043)

少花蒺藜草(Cenchruspauciflorus)俗名刺蒺藜草、草狗子、草蒺藜、洋蒺藜狗子。禾本科蒺藜草屬,一年生草本植物[1-2]??偁罨ㄐ蝽斏?,穗包藏在由多數(shù)不育小枝形成的球形刺苞內(nèi),每個刺苞含2 粒種子,少數(shù)含3粒種子。莖稈扁圓形,基部屈膝或橫臥于地面而于節(jié)上生根,且分蘗新枝條[3]。原產(chǎn)于北美洲及熱帶沿海地區(qū),耐旱、抗寒、耐貧瘠、耐修剪、抗病蟲害,具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和競爭力,適于在沙質(zhì)土壤中生長[4-6]。常生長于低海拔地區(qū)的耕地、荒地、牧場、路旁、草原、沙丘、河岸和海濱沙地等。繁殖方式以有性繁殖為主[7-8]。少花蒺藜草繁殖能力強(qiáng)、傳播途徑多。作為生態(tài)入侵種,幾年之內(nèi)便可形成優(yōu)勢種[5],與其他植物爭奪水分、土壤養(yǎng)分。由于種子的倒刺會對牲畜造成傷害,該草種一般對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)具有危害作用。但其適口性良好且適于在沙地生長,故有一定的飼用價值,并可用于防風(fēng)固沙,對沙漠化治理和生態(tài)恢復(fù)建設(shè)具有重要的意義。

植物的表型可塑性是植物適應(yīng)異質(zhì)環(huán)境的生態(tài)表征。張慧榮和楊持[9]研究了羊草(Leymuschinensis)在不同條件下的可塑性變化,發(fā)現(xiàn)干旱條件下羊草的根莖和莖節(jié)數(shù)都有所增加。王靜等[10]、張學(xué)勇等[11]通過研究放牧干擾下冷蒿(Artemisiafrigida)和2個生境結(jié)縷草(Zoysiajaponica)無性系種群構(gòu)件特征得出,生物構(gòu)件的數(shù)量特征反映了植物的適應(yīng)機(jī)制,表型可塑性是植物與異質(zhì)環(huán)境長期相互作用的結(jié)果。目前,有關(guān)少花蒺藜草的研究主要集中在對農(nóng)牧業(yè)危害的調(diào)查及防控方面[2,5,12],還沒有很好的方法能徹底防治。有關(guān)少花蒺藜草生物構(gòu)件的數(shù)量特征及其對環(huán)境的適應(yīng)機(jī)理報道較少。本研究以科爾沁沙地不同水分條件下的少花蒺藜草為研究對象,從構(gòu)件水平初步探討其生長分配的可塑性變化和規(guī)律,為揭示該植物適應(yīng)環(huán)境變化的對策和合理利用及控制提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)自然概況 研究區(qū)位于通遼市南郊南沙坨子。地理位置43°36′ N, 122°22′ E,海拔178.5 m;屬典型溫帶大陸性季風(fēng)氣候地帶。春季干旱多風(fēng),夏季炎熱,秋季涼爽,冬季干冷;降水多集中在6-8月。年降水量350~450 mm,無霜期150 d,年平均氣溫5.8 ℃。研究樣地地勢起伏,少花蒺藜草呈塊狀和帶狀分布,在個別生境中為單一優(yōu)勢種。多在車轍中分布,也偶見于道路兩旁,生長狀況各異。研究樣地植物多以旱生為主,多年生植物主要有小葉錦雞兒(Caraganamicrophylla)、麻黃(Ephedraequisetina)、差巴嘎蒿(A.halodendron)、蘆葦(Phragmitescommunis)等[13-14],與少花蒺藜草相伴而生。個別地段有人工林分布。植物蓋度為30%~50%。土壤類型為沙質(zhì)土壤,部分地段有灌溉。

1.2取樣方法 2007年10月15日,將研究區(qū)區(qū)分為干旱和灌溉2個微生境,對成熟期少花蒺藜草進(jìn)行取樣。干旱微生境無灌溉。灌溉微生境地勢較低,并自7月15日起每10 d灌水1次,直至取樣。對于每一生境,設(shè)置樣方隨機(jī)對少花蒺藜草種群進(jìn)行取樣。樣方大小為1 m×1 m,共設(shè)4次重復(fù)。每重復(fù)隨機(jī)選取9個植株。將所選植株連同根部一并挖出,輕輕抖落根部所附沙土,保持植株的完整,分別放入干凈塑料袋內(nèi),標(biāo)記、封口,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測定。

1.3測定與方法 將少花蒺藜草植株樣品的根部剪下,清洗干凈,吸干水分。測定每一樣品地上部分的長度,將樣品依葉片、葉鞘、莖和果穗分開,用分析天平(精確度為0.000 1 g)稱量,分別裝入紙袋中并做好標(biāo)記。然后將所有構(gòu)件樣品置于80 ℃烘箱中烘48 h,稱烘干質(zhì)量。分別計算根、葉片,葉鞘、莖和果穗構(gòu)件的生物量占植株總生物量的比例。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析 應(yīng)用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與繪圖。采用SPSS 15.0(SPSS Inc.,USA)軟件對2個微生境下各構(gòu)件生物量之間的差異進(jìn)行比較和獨(dú)立樣本T檢驗(yàn);構(gòu)件生物量與分株生物量之間的關(guān)系,株高與各構(gòu)件、分株生物量之間的關(guān)系以及各構(gòu)件之間的關(guān)系均采用相關(guān)和回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1分株高度、根和穗生物量特征 結(jié)果顯示,2個生境條件下少花蒺藜草的分株高度和穗生物量均存在顯著差異(P<0.05) (表1)。灌溉條件下,植株高度為41.20 cm,明顯高于干旱條件的33.70 cm;果穗生物量是干旱條件下的1.8倍。表明少花蒺藜草對環(huán)境差異具有顯著的適應(yīng)反應(yīng)。

表1 不同條件下少花蒺藜草種群分株的數(shù)量特征

2.2構(gòu)件生物量與分株生物量的關(guān)系 相關(guān)分析結(jié)果表明,2種條件下,根、莖、葉片、葉鞘生物量均與分株生物量呈極顯著的正相關(guān)(P<0.01),灌溉條件中相關(guān)系數(shù)(r)依次為:0.777、0.931、0.928和0.921;干旱條件中相關(guān)系數(shù)(r)依次為0.561、0.908、0.835和0.947。

回歸分析及曲線擬合的結(jié)果表明,根、莖、葉片、葉鞘生物量與分株生物量的關(guān)系符合y=axb冪函數(shù)的變化規(guī)律。在灌溉條件下,各方程的冪值(b)均高于干旱條件下相應(yīng)冪值,葉片生物量的b值差異最大。表明隨著分株生物量的增加,灌溉條件下各構(gòu)件的生物量增長速度均高于干旱條件(圖1)。

2.3構(gòu)件生物量與植株高度的關(guān)系 相關(guān)分析的結(jié)果表明,少花蒺藜草在不同生境條件下,根、莖、葉片、葉鞘生物量和分株生物量5個指標(biāo)與分株高度均呈極顯著的正相關(guān)(P<0.01)關(guān)系,且符合y=axb冪函數(shù)的變化規(guī)律。在灌溉條件下,方程的冪值(b)均高于干旱條件中相應(yīng)冪值。表明隨著分株高度的增加,灌溉條件下各構(gòu)件的生物量增長速度均高于干旱條件(表2)。

圖1 2種條件下少花蒺藜草分株生物量與各構(gòu)件生物量的關(guān)系

2.4構(gòu)件生物量之間的關(guān)系 相關(guān)分析結(jié)果顯示,灌溉條件下,根、莖、葉片和葉鞘生物量之間均呈極顯著的正相關(guān)(P<0.01);干旱條件下,根與葉鞘生物量、莖生物量、葉片生物量;莖與葉片生物量、葉鞘生物量;葉片與葉鞘生物量之間呈顯著的正相關(guān)(P<0.01)。以上結(jié)果表明,構(gòu)件生長是相互關(guān)聯(lián)的。

回歸分析以及曲線擬合的結(jié)果表明,各構(gòu)件之間的關(guān)系符合線性函數(shù)模型y=ax+b。擬合的線性方程參數(shù)見表3。

表3數(shù)據(jù)顯示,干旱條件下葉鞘、莖、葉片生物量基于根生物量的增長速率小于灌溉條件;而葉鞘、葉片生物量基于莖生物量的變化大于灌溉條件,葉片生物量基于葉鞘生物量的增長速率小于灌溉條件。

表2 不同條件下少花蒺藜草種群分株高度(y)與構(gòu)件(x)生物量的關(guān)系

表3 不同條件下少花蒺藜草種群構(gòu)件生物量之間的關(guān)系

3 討論

結(jié)果顯示,少花蒺藜草的生長和繁殖性能在灌溉和干旱條件下表現(xiàn)出一定的差異。干旱條件下,少花蒺藜草分株高度降低、穗生物量變小,在物質(zhì)分配上表現(xiàn)出的是存活對策。灌溉條件下,少花蒺藜草分株高度增加、穗生物量變大,在物質(zhì)分配上表現(xiàn)出的是競爭和繁殖生長[15]。這與王齊等[16]對水分脅迫下結(jié)縷草種群進(jìn)行研究后得出的株高與生物量隨水分脅迫的增加而降低的結(jié)論一致。少花蒺藜草在2個生境條件下所表現(xiàn)的差異,體現(xiàn)出少花蒺藜草應(yīng)對不同環(huán)境條件的生態(tài)適應(yīng)對策特征。

少花蒺藜草根、莖、葉片、葉鞘生物量與分株生物量緊密關(guān)聯(lián)。在灌溉條件下,隨著分株生物量的增加,各構(gòu)件的生物量增長速度均高于干旱條件,且以葉片的增長速度為最大;隨著分株高度的增加,各構(gòu)件的生物量增長速度均高于干旱條件。這一結(jié)果表明少花蒺藜草在灌溉條件下的物質(zhì)分配原則是優(yōu)先建造葉器官與其他植物進(jìn)行競爭。2種生境條件下少花蒺藜草各構(gòu)件生物量之間也是緊密關(guān)聯(lián)的。有所不同的是,基于根的生長,在干旱條件下少花蒺藜草向葉鞘、莖、葉片生長的物質(zhì)分配要小于灌溉條件;基于葉鞘的生長向葉片生長的物質(zhì)分配要小于灌溉條件,基于莖的生長向葉片和葉鞘生長的物質(zhì)分配要大于灌溉條件。這些物質(zhì)分配特征從不同側(cè)面反映了少花蒺藜草適應(yīng)干旱環(huán)境的生態(tài)響應(yīng)機(jī)制。

通過本研究的結(jié)果和分析,可以看出在物質(zhì)分配上,干旱條件下少花蒺藜草表現(xiàn)出的是存活對策;灌溉條件下表現(xiàn)出的是競爭和繁殖生長。

[1] Umberto Q.CRC World Dictionary of Grasses[M].Boca Raton,FL:Taylor & Francis,2006:442-443.

[2] 可欣,張秀玲,劉柏,等.彰武縣少花蒺藜草發(fā)生情況及防除技術(shù)[J].雜糧作物,2006,26(1):39-40.

[3] 唐昆.外來入侵生物少花蒺藜草[J].湖南農(nóng)業(yè),2006(5):16.

[4] Kucera C L.The Grasses of Missouri[M].Missouri:University of Missouri Press,1961:61-62.

[5] 杜廣明,曹鳳芹,劉文斌,等. 遼寧省的少花蒺藜草及其危害[J].中國草地,1995(3):71-73.

[6] 邱月,莊武, 曲波,等.少花蒺藜草遼寧省分布現(xiàn)狀、存在問題及防控建議[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展, 2009(3):56-57.

[7] 王巍,韓志松.外來入侵生物——少花蒺藜草在遼寧地區(qū)的危害與分布[J].草業(yè)科學(xué),2005,22(7):63-64.

[8] McCarty L B,Everest J W,Hall D W,etal.Color Atlas of Turfgrass Weeds[M].Chelsea:AnnArbor Press,2001:269-270.

[9] 張慧榮,楊持.不同生境條件下羊草種群構(gòu)件的可塑性變化[J].內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,39(5):321-324.

[10] 王靜,楊持,王鐵娟,等.冷蒿(Artemisiafrigida)種群在放牧干擾下構(gòu)件的變化[J].生態(tài)學(xué)報,2006,26(3):960-965.

[11] 張學(xué)勇,楊允菲,邵奎龍,等.遼東半島不同生境結(jié)縷草無性系種群構(gòu)件生物量結(jié)構(gòu)[J].草業(yè)科學(xué),2006,23(4):78-81.

[12] 趙艷,呂林有,王巍,等.苜蓿不同播種行距對防控少花蒺藜草的效果[J].草業(yè)科學(xué),2010,27(4):78-81.

[13] 李明,蔣德明,押田敏雄,等.科爾沁沙地人工固沙群落草本植物種群生態(tài)位特征[J].草業(yè)科學(xué),2009,26(8):10-16.

[14] 左小安,趙哈林,趙學(xué)勇,等.科爾沁沙地不同恢復(fù)年限退化植被的物種多樣性[J].草業(yè)學(xué)報, 2009,18(4):9-16.

[15] 周嬋,楊允菲.松嫩平原兩個生態(tài)型羊草葉構(gòu)件異速生長規(guī)律[J].草業(yè)學(xué)報,2006,15(5):77-78.

[16] 王齊,孫吉雄,安淵,等.水分脅迫對結(jié)縷草種群特征和生理特性的影響[J].草業(yè)學(xué)報, 2009,18(2):33-38.

猜你喜歡
蒺藜葉鞘生境
基于玉米DH系分離群體葉鞘、花絲、花藥與穗軸顏色性狀的遺傳分析
作物雜志(2023年3期)2023-08-07 01:04:08
棗樹適應(yīng)干旱生境研究進(jìn)展
落葉果樹(2021年6期)2021-02-12 01:29:10
平肝解郁的蒺藜
三氯異氰尿酸對香蕉葉鞘腐爛病的抑制效果
金秀瑤族長鼓舞傳承的文化生境
體育科技(2016年2期)2016-02-28 17:06:07
不同生境中入侵植物喜旱蓮子草與本地種接骨草的光合特性
桃李和蒺藜
鳳棲梧·植保員
甘蔗葉鞘破壞與剝離方式試驗(yàn)與分析
生境破碎化與生物多樣性
林口县| 斗六市| 灵山县| 邵阳县| 都匀市| 徐闻县| 青冈县| 贵南县| 原阳县| 南和县| 广饶县| 长顺县| 土默特左旗| 金秀| 冷水江市| 托克逊县| 公主岭市| 铜梁县| 综艺| 新密市| 和平县| 台东县| 南宫市| 正镶白旗| 鲜城| 夹江县| 新郑市| 利辛县| 方山县| 武强县| 雷山县| 祁东县| 奉贤区| 容城县| 兰考县| 巴塘县| 沈丘县| 荔波县| 武定县| 南溪县| 南和县|