松嫩平原不同生境芦苇生殖分株的异速生长分析

松嫩平原不同生境芦苇生殖分株的异速生长分析刘秀香，杨允菲＊（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：通过乳熟后期大样本随机取样，对松嫩平原季节性积水的单优种芦苇群落和旱地生境羊草＋芦苇群落的芦苇生殖分株数量特征进行了定量分析。结果表明，２种生境除花序长和花序生物量外，分株高、构件生物量、分株生物量、生殖生长比率和构件生物量分配间均达到显著差异。２种生境绝对数量性状中花序生物量变异系数最高，分别为５７．７３％和４９．８７％；相对数量性状中生殖分配的变异系数最高，分别为３６．１７％和３９．４４％。株高与花序长呈正相关，但与生殖生长比率呈负相关趋势。在构件生物量分配关系中，生殖分配和生产分配、生产分配和茎生物量分配均呈极显著的幂函数异速生长关系。揭示了不同生境条件下芦苇较强的调节生殖分配能力，体现了植物个体生长与生殖策略。关键词：芦苇；生殖分株；数量特征；生物量分配；异速生长中图分类号：Ｑ９４５．５３；Ｓ５６４＋．２文献标识码：Ａ文章编号：１００４－５７５９（２０１２）０４－０３１３－０６＊异速生长是生物体各部分器官的不均匀和不成比例的生长，用于研究生长中的整体与部分，或部分与部分之间的关系问题，动植物异速生长的定量关系大多数都可以用幂函数较好的表达。异速生长是生物体生长的一种特性，受遗传物质所决定，同时也受外界条件的影响［１］。目前，关于异速生长问题的研究已有很多［２－８］。芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ），根茎型无性系禾草，营养繁殖能力强，天然种群主要以根茎繁殖补充更新，其生态适应性较广，是世界广布种，生长于池沼、河岸、河口、湖滨、荒漠、盐碱区等地，在适宜环境下常形成单优种群落［９，１０］。在松嫩平原上，芦苇常以单优种群落或主要伴生种的形式存在［１１］。在长期适应不同生态环境的过程中，芦苇形成了不同的生态型，具有较大的生态可塑性［１２］。芦苇具有较高的经济和生态价值，近几年来，许多专家学者围绕着芦苇的分类、资源分布、生态功能、生理学、形态学和芦苇湿地的生态学效应等方面做了大量研究［１３－１８］，并取得了丰硕成果。本研究根据实地调查，对松嫩平原季节性积水的单优种芦苇群落和旱地生境羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）与芦苇混生群落２种生境芦苇种群的生殖分株数量特征进行定量分析，以揭示芦苇种群生殖分株的生长和物质分配策略，为进一步探讨芦苇的生长对策和植物资源的有效利用提供一定的理论依据。１材料与方法１．１研究区自然概况研究区位于松嫩平原南部、吉林省长岭县种马场、东北师范大学草地生态研究站（４４°３８′Ｎ，１２３°４１′Ｅ）。该区属温带半湿润、半干旱季风型气候，平均海拔为１４１．５ｍ，春季干旱多风，夏季炎热多雨，平均降水量约为４４９．５ｍｍ，主要集中在６－９月，年蒸发量为年降水量的３～４倍。年平均气温４．６～６．４℃，年积温３０００～３５００℃。松嫩平原主要植被类型为羊草草甸草原，主要伴生种有芦苇、星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）和蒿属（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ）类植物，土壤基本为碱化草甸土［１９－２１］。１．２取样方法本研究选择２种旱地生境作为研究对象。生境１（Ｈ１）：单优种芦苇群落，土壤为碱化草甸土，每年７－８月份常有积水。生境２（Ｈ２）：羊草＋芦苇群落，土壤为碱化草甸土，很少积水或积水时间很短。２０１０年９月末对７月底至８月末积水２０ｄ左右和只有很少积水的Ｈ１、Ｈ２两生境芦苇生殖分株分别取样，设定３个１０～１５ｍ２的样地，每个样地随机抽取２０个分株左右，齐地面剪下，取样时注意保持各分株的完整性，第２１卷第４期Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４草业学报ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ３１３－３１８２０１２年８月＊收稿日期：２０１１－０５－３０；改回日期：２０１１－０９－１３基金项目：国家自然科学基金项目（３０９７０４５７，３０７７０３９７）资助。作者简介：刘秀香（１９８５－），女，山东菏泽人，在读硕士。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｘｘ８２１＠ｎｅｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ＊通讯作者。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｙｆ＠ｎｅｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ将样本带回实验室，将３个样地所取样品充分混合后再随机抽取３０株，测量各生殖分株的株高和花序长，并将花序、茎、叶各部分分置，在烘箱内８０℃左右烘干至恒重，以各构件为单位分株称重。１．３数据处理根据测量的数据，对各生境数量指标做统计分析，最大值和最小值反映样本的大小范围，平均数（Ｍ）代表样本各性状的整体水平，标准差（ＳＤ）反映绝对变异度，变异系数（ＣＶ）反映相对变异度。用花序长度占生殖分株高度的百分比作为生殖生长比率的数量指标，用花序生物量占分株总生物量的百分比作为生殖分配的数量指标，用叶生物量占分株总生物量的百分比作为生产分配的数量指标，用茎生物量