密度对三种莎草科植物克隆生长的影响

以三种莎草科克隆植物藨草(Scirpus triqueter), 海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和糙叶苔草(Carex scabrifolia)为研究对象, 通过盆栽受控实验, 探讨三种初始种植密度处理(1 株/盆、4 株/盆和16 株/盆)对个体表现与种群增长的影响。结果表明, 三种植物种群经过一个月左右的适应后均开始加速增长, 生长季后期增长率逐渐降低, 而海三棱藨草种群甚至出现了一定程度的衰退。生长季中前期藨草在中低密度处理下密度增长率高于高密度和整簇种植处理, 而海三棱藨草、糙叶苔草种群的整体密度增长与初始种植密度成反比。最终收获时, 藨草和海三棱藨草不同处理下的密度、冠层高度、最高高度、地上生物量和地下生物量均没有显著差异, 糙叶苔草在低种植密度下的密度最低, 中等种植密度下冠层高度最高。藨草、海三棱藨草的单株平均生物量与密度呈显著负相关, 而藨草、糙叶苔草的总生物量与密度呈显著正相关, 三种莎草科植物的根冠比都没有随密度发生显著变化。三种莎草科植物在高密度下的种内竞争效应均强于中密度。     

桃蚜、萝卜蚜的种内密度和种间竞争效应

在温室内不同密度条件下,研究了桃蚜和萝卜蚜在甘蓝上的种内密度效应和种间竞争作用。结果表明：单独饲养时,在5头／株和10头／株密度下,两种蚜虫种内密度效应均较弱;而在15头／株时,桃蚜和萝卜蚜的寿命和产蚜量都随之显降低,说明当两种蚜虫达到一定的拥挤程度时,种内密度对种群均产生一定的负效应。两种蚜虫共存时,单头产蚜量均比单独饲养时显下降,种问竞争作用明显。在10、15头／株密度下,桃蚜的竞争作用大于萝卜蚜,萝卜蚜的寿命和单头产蚜量都极显低于桃蚜。     

培养基质、储藏方式和盐度对三种海滨植物种子萌发的影响

研究了培养基质、储藏方式和盐度对3种海滨植物互花米草(Spartina alterniflora)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)和芦苇(Phragmites australis)种子萌发的影响,探索在潮间带环境下海滨植物种子萌发适应策略。结果表明:3种植物的干藏种子和湿藏芦苇种子随着盐度的升高,萌发率和萌发速率均显著下降,湿藏互花米草和盐地碱蓬种子在各盐度下萌发率和萌发速率差异不显著。各盐度-土培-干藏互花米草,中、高盐度-土培-干藏盐地碱蓬,土培各处理,中、高盐度-水培-干藏,高盐度-水培-湿藏芦苇种子萌发失败。湿藏提高了各盐度处理下土培互花米草,中、高盐度-水培和土培盐地碱蓬,淡水、中盐度-水培芦苇种子的萌发率和萌发速率。干藏互花米草种子在中、高盐度和土埋条件下种子的萌发受到抑制,限制了互花米草向高潮带与潮上带的扩展;而经常受潮水浸淹保持湿润的种子能抵抗高盐和泥沙沉积,导致互花米草种群逐步向低潮带方向发展;湿藏芦苇种子在淡水中萌发率和萌发速率最高,当潮上带盐度降低时,芦苇具有很强的竞争优势,但是对盐度和土埋敏感,限制了其向海的拓展;盐地碱蓬在中、高盐度和土培条件下萌发速率最高,快速萌发的适应策略和广适应性在盐地碱蓬占据高潮带和中潮带广大区域的过程中起到了重要的作用。     

褐飞虱、白背飞虱的种内和种间效应

在室内条件下研究了褐飞虱,白背飞虱在3种类型水稻稻苗上的种内密度效应和种间互作效应,结果表明：在6－24头／盆若虫和2－6对／盆成虫的接虫密度范围内,褐飞虱,白背飞虱的种内密度效应均较弱,其中尤以褐飞虱的种内密度效应更弱,种内密度效应与水稻品种有关,在秀水11和协优9308上,白背飞虱的种内密度效应相对较强;褐飞虱在浙852和协优9308上表现一定的密度效应;褐飞虱和白背飞虱共存时种间在互利关系,其中尤以对白背飞虱有利,主要表现为两种飞虱的若虫存活率,成虫短翅率,单雌每天产卵量和后代虫孵化率在混合饲养时比一种飞虱单独饲养时均有不同程度的提高。     

沙地云杉种内、种间竞争的研究

根据调查资料,采用Ｈｅｇｙｉ提出的单木竞争指数模型ＣＩ＝∑Ｎｊ＝１（Ｄｊ／Ｄｉ）１Ｌｉｊ对内蒙古白音敖包自然保护区的沙地云杉种内、种间的竞争强度进行定量分析。结果表明：沙地云杉种内竞争强度随着林木径级的增大而逐渐减小;种内竞争和种间竞争的强度顺序为：山杨＞沙地云杉种内＞白桦＞家榆。竞争强度与对象木的胸高直径服从幂函数关系ＣＩ＝ＡＤ－Ｂ,当沙地云杉胸高直径达到４０ｃｍ以上时,竞争强度变化很小。利用模型预测了沙地云杉种内、种间的竞争强度。说明Ｈｅｇｙｉ的单木竞争模型可为种内、种间竞争指数的研究提供可适用的数量指标。     

马尾松-木荷不同比例混交林种内和种间竞争强度

分析不同比例组成的马尾松(Pinus massoniana)-木荷(Schima superba)混交林树木间的竞争关系,可为营造种间关系协调的马尾松混交林提供参考依据.以马尾松-木荷混交林为研究对象,根据其混交比例分别类型Ⅰ(对照,10马)、类型Ⅱ(8马2木)、类型Ⅲ(7马3木)、类型Ⅳ(6马4木)4种类型设置标准地...     

不同水分条件下混种密度对芦苇和反枝苋种间竞争的影响

与本地植物的种间竞争是影响外来植物能否成功入侵的关键因素之一,该研究通过受控模拟试验研究了本地植物芦苇(Phragmites australis)和外来入侵植物反枝苋(Amaranthus retroflexus)在淹水和干旱两种水分条件下混种密度(6∶2、4∶4和2∶6)对其种间竞争的影响。结果表明:(1)芦苇和反枝苋的相对产量与相对产量总和均小于1,即两种植物存在种间竞争。(2)种间竞争使芦苇和反枝苋的生长均受到了不同程度的抑制,表现在两者的株高和生物量均随着竞争者密度的增加而降低。(3)植株地上部分和地下部分的氮浓度表现出与株高和生物量相同的趋势,且在不同水分条件下存在差异。(4)芦苇和反枝苋分别在淹水和干旱环境下具有较强竞争力,但在各自较高混种密度下亦具有较强竞争力。可见,芦苇和反枝苋的种间竞争受到了水分和混种密度的影响。因此,在有反枝苋分布的湿地中,植物生长初期可通过增加土壤水分和/或增加芦苇等本地植物的种群密度以降低反枝苋的种群密度来限制其竞争能力,防止反枝苋在湿地中生长建群和扩散入侵。     

种间竞争梯度对白车轴草与其病原菌白车轴草单孢莠菌相互作用的影响

白车轴草（Trifolium repens)在与其病原菌白车轴草单孢锈菌（Uromyces trifolii-repentis)的长期相互作用中分化形成了抗病型（Resistance)无性系和易感型（Susceptibility)无性系。该研究工作旨在了解：1）在种间竞争不断增强的环境梯度中,抗型无性系和易感型无性系的生长表现有何区别？2）在同样的实验条件下,分别对抗病型无性系和易感型无性系进行接种感染后,两者的生长表现又有何区别？在一严重感病的白车轴草自然种群中,分别标定了17个抗病型无性系和14个易感型无性系,从各元性系的匍匐茎上分别剪取长5cm,具两个叶两个腋芽的小段作实验材料。接种孢子采自同一植物种群植株的病叶。实验在一个处在次生演替阶段的草本植物群落上进行,在该群落的种间竞争梯度上选定3个分别具有弱、中等和强种间竞争的生境（Habitat)建立实验站,每站设置等量的实验和对照组。结果显示：1）随着环境中种间竞争强度的增加,无论接种与否,抗病型和易感型白车轴草的叶生长量均凝减;2）在弱或强种间竞争环境条件下,无论接种与否,易感型无性系的生长均好于抗抗病型无性系;但在中等间竞争强度的环境条件下,对照实验中易感型无性系的生长显著好于抗病型无性系,而接种实验中的结果相反。这一研究结果表明,种间竞争强度可能是影响给定生境中寄主植物抗病型和易感型遗传型比率的重要因子之一,这一影响还将随着病原菌存在而否而发生改变。     

濒危植物峨眉含笑的种内、种间竞争

研究植物种内、种间竞争关系是探究植物濒危原因的重要方式之一, 根据竞争来源和竞争预测模型可以制定具有针对性的保护策略。本文以雅安周公山峨眉含笑(Michelia wilsonii)野生种群为研究对象, 使用逐步扩大范围法确定峨眉含笑的竞争范围半径, 运用Hegyi单木竞争模型计算竞争指数(competition index, CI), 分析其种内、种间竞争关系。结果表明: 峨眉含笑的最适竞争范围半径是10 m, 能较好地反映其种内竞争强度; 峨眉含笑的竞争压力主要来自种内, 种内竞争指数(348.72, 62.52%)远大于种间竞争指数(209.03, 37.48%); 小树、中树阶段个体的竞争强度较大, 平均竞争指数(3.97、3.14)远高于总体平均竞争指数(2.68); 内有21种竞争木, 其中杉木(Cunninghamia lanceolata)、华中樱桃(Prunus conradinae)、细刺枸骨(Ilex hylonoma)是峨眉含笑的主要竞争树种; 胸径与竞争指数间服从指数函数关系(CI = 3.8907e^-0.048x, R² = 0.1087, P < 0.01), 随着对象木胸径的增大, 竞争指数不断降低, 当胸径达到30 cm后, 竞争强度基本稳定。综上, 小树、中树阶段的峨眉含笑个体受到极强的种内竞争, 初入老树阶段的个体受到较强的种间竞争。为更好地保护峨眉含笑的天然种群, 降低竞争对种群更替的影响, 在林分管理中需要促进小树、中树的个体更新, 减轻植株间的竞争消耗, 加速峨眉含笑的生长和维持种群稳定。     

Effects of growing conditions on the growth of and interactions between salt marsh plants: implications for invasibility of habitats

A common but often less tested explanation for the successful invasion of alien species is that invasive alien species outcompete their co-occurring natives, which may not always be the case. In this study, we established artificial environmental gradients in a series of pot experiments with controlled environments to investigate the effects of salinity, sediment type and waterlogging on the performance of and interactions between Phragmites australis (native) and Spartina alterniflora (alien), which generally co-exist in the saline intertidal zones of Chinese and American coasts. Significant effects of salinity and waterlogging were detected on biomass production and morphological characteristics of S. alterniflora and P. australis, and the competitive interactions between the two species were found to vary with all three environmental factors in our experiments. Relative Neighbor Effect (RNE) analyses indicate that competitive dominance of S. alterniflora occurred under the conditions of high salinity, sandy sediment and full immersion, whereas P. australis showed competitive dominance under the conditions of low salinity and non-immersion. Our results suggest that S. alterniflora might outcompete P. australis under conditions present in early salt marsh succession, which support the viewpoint that the outcomes of competition between co-occurring native and invasive alien plants depend on the growing conditions. The implication of this study is that in response to the environmental changes expected from seawater intrusion and sea-level rise, the range of S. alterniflora is expected to expand further in the Yangtze River estuary in the future.     

互花米草与海三棱藨草的生长特征和相对竞争能力

外来物种互花米草(Spartinaalterniflora)已对我国特有种海三棱藨草 (Scirpusmariqueter)发生了竞争取代。作者通过在长江口崇明东滩湿地取样和盆栽竞争实验,比较了二者的主要生长特征和种间相对竞争能力。结果表明:无论是先锋种群还是成熟种群,互花米草的高度、盖度、地上生物量、地下生物量和平均每花序种子数都显著大于海三棱藨草;海三棱藨草的密度和单位面积结实枝条数显著大于互花米草。两种植物成熟种群的单位面积种子产量和种子的萌发率没有显著差异。种内竞争和种间竞争显著降低了两种植物的平均每株产生的无性小株数、结实株数、地上生物量和地下球茎数(海三棱藨草产生球茎),互花米草的种间竞争能力 (相对邻里效应指数 )显著大于海三棱藨草。互花米草在生长上的优势可能导致其在种间竞争上的优势,从而使互花米草能够在海三棱藨草群落中成功入侵。     

Effects of alternate flooding–drought conditions on degenerated Phragmites australis salt marsh in Northeast China

The hydrological regime is the dominant factor associated with the degradation and restoration of inland salt marshes in Northeast China. This study investigates whether alternate flooding–drought conditions could be used to actively restore degraded inland salt marshes with the native plant Phragmites australis. Pot experiments were designed to examine changes in the growth and physiology of P. australis, as well as the saline–alkaline soil characteristics, in response to different hydrological regimes, alternate flooding–drought treatments, and single treatments of moisture, flooding, and drought. After 4 months of treatments, the P. australis population that grew in alternate flooding–drought conditions exhibited substantially more biomass accumulation and less Na⁺ absorption compared with the single treatments of moisture, flooding, and drought. Photosynthesis physiology served as regulating and adaptive responses to different water regimes, with increased values after the short‐term flooding, long‐term drought, and flooding–drought cycles. In addition, the saline–alkaline soil properties changed in response to the flooding–drought cycles. The flooding–drought cycles increased organic matter and total nitrogen contents, but decreased pH, electrical conductivity, and saline ion levels. Plant growth and saline–alkaline soil were improved by flooding–drought cycles (not drought–flooding cycles), which suggests that this may be an effective approach for restoration inland salt marshes.     

不同发育时间的互花米草盐沼对大型底栖动物群落的影响

2004-2006年对长江口崇明东滩湿地芦苇(Phragmites australis)盐沼和不同发育时间的互花米草(Spartina alterniflora)盐沼的大型底栖动物群落特征进行分析研究.结果表明:互花米草盐沼发育初期,大型底栖动物群落以腹足类为主,物种丰富度(D=2.18)和多样性(H′=2.19)均低于芦苇盐沼(D=2.61, H′=2.29);随着时间的推移,互花米草与本地生物逐渐形成互动和稳定的格局,大型底栖动物群落组成中多毛类的种类逐渐上升(由3种变为6种),物种数和物种丰富度也上升,从而逐步形成新的大型底栖动物群落,物种丰富度(D=2.70)和多样性(H′=2.48)逐渐上升并高于芦苇盐沼(D=2.19, H′=2.09);从大型底栖动物群落的重新形成到稳定阶段,需要若干年的时间.     

互花米草入侵对滩涂湿地甲烷排放的影响

在浙江省台州市附近滩涂湿地设置3个不同互花米草入侵密度梯度,即仅有本土植物样地、互花米草与本土植物混生样地和互花米草单优群落样地,研究互花米草入侵对滩涂湿地CH₄排放的影响.结果表明: 3个样地CH₄排放通量为0.68～5.88 mg·m^-2·h^-1,CH₄排放通量随着互花米草入侵梯度的增加而显著升高,互花米草单优群落样地CH₄排放通量分别为本土植物样地和混生样地的8.7和2.3倍.互花米草入侵显著提高了产甲烷菌数量、产甲烷潜力、甲烷氧化菌数量、甲烷氧化潜力、植物生物量、土壤有机碳含量和土壤pH,降低了土壤全氮含量.CH₄排放通量与土壤全氮呈显著负相关,与产甲烷菌数量、产甲烷潜力、甲烷氧化菌数量、甲烷氧化潜力、植物生物量和土壤pH呈显著正相关.互花米草的入侵提高了滩涂湿地植物群落生物量和土壤pH,促进了产甲烷菌数量和产甲烷潜力,从而提高了滩涂湿地的CH₄排放.     

崇明东滩南部盐沼植被空间分布及影响因素分析

崇明东滩南部滩面高程、土壤盐度在空间上呈明显的梯度变化规律。高程整体西高东低、北高南低, 盐度东北高、西南低, 两者共同限制着盐沼植物在空间上的分布。该文围绕崇明东滩南部主要植被类群及其空间分布, 探讨了土壤盐度、潮滩高程两大环境因子与植物种群分布的对应关系。基于2013年夏、秋季植被空间网格采样和空间插值, 分析了东滩南部植物的空间分布现状, 发现不同植物类群在高程和土壤盐度上存在极显著的差异(p < 0.01)。高程差异: 莎草科类群主要分布于高程区间2.93-4.07 m的低潮滩, 禾本科主要集中分布在高程3.13-4.31 m的中、高潮滩; 盐度差异: 海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和互花米草(Spartina alterniflora)优势种群植被覆盖区表层30 cm的平均土壤盐度为(3.2 ± 0.6) g·kg^-1, 显著高于其他类群植物分布区的平均土壤盐度(2.0 ± 0.3) g·kg^-1 (p < 0.01)。崇明东滩湿地生态系统的关键种兼先锋种——海三棱藨草, 分布高程介于2.53-3.97 m, 而互花米草能适应海三棱藨草80%的高程区间, 两者在高程上存在竞争关系。统计数据显示, 研究区域中近90%的海三棱藨草分布在研究区东北部, 土壤盐度范围为1.6-4.5 g·kg^-1, 海三棱藨草、互花米草能较好地适应该空间内的盐度胁迫, 两种植物在此交替出现。但是在高程和土壤盐度的综合作用下, 互花米草的生长状况更好, 因此该区的海三棱藨草很可能会被互花米草逐步取代。对各类群植被分布和优势面积的研究发现, 海三棱藨草总分布面积为294 hm², 优势群落面积120 hm², 海三棱藨草仅占莎草科植物总优势面积的15.7%, 占研究区总面积的6.9%, 在6种主要植物(芦苇(Phragmites australis)、白茅(Imperata cylindrica)、互花米草、糙叶薹草(Carex scabrifolia)、藨草(Scirpus triqueter)、海三棱藨草)中比重最小, 这给保护区内海三棱藨草种群的恢复和保护带来极大的挑战。     

天柱山黄山松种内与种间竞争的研究

采用改进的竞争指数模型研究安徽天柱山黄山松的种内和种间竞争强度。结果发现:(1)随对象木胸径的增大,黄山松种群因自然稀疏过程中密度调节作用,植株距离增加,种内竞争强度降低;(2)黄山松群落内其它物种虽然较多,但个体普遍较小,结果种间竞争相对较弱,种内与种间竞争关系顺序为:黄山松—黄山松>杉木—黄山松>枹栎—黄山松>其它树种—黄山松;(3)竞争强度和对象木胸径的关系服从幂函数关系(CI=AD-B),当黄山松胸径达到20cm以上时,竞争强度变化不大,所得的预测模型能很好地预测黄山松种内和种间的竞争强度;(4)改进的竞争指数模型能很好地度量黄山松的种内和种间竞争强度,改进的确定邻体范围的方法能有效地确定黄山松的竞争范围。     

Effect of oxygen availability and salinity on EARLY LIFE HISTORY STAGES OF SALT MARSH PLANTS. I. Different germination strategies of Spartina alterniflora and Phragmites australis (Poaceae)

Gradients in oxygen availability and salinity are among the most important environmental parameters influencing zonation in salt marsh communities. The combined effects of oxygen and salinity on the germination of two salt marsh grasses, Spartina alterniflora and Phragmites australis, were studied in growth chamber experiments. Germination of both species was initiated by emergence of the shoot and completed by root emergence. Percentage S. alterniflora germination was reduced at high salinity (40 g NaCl/L) and in decreased oxygen (5 and 2.5%). In 0% oxygen shoots emerged, but roots did not. P. australis germination was reduced at a lower salinity (25 g NaCl/L) than S. alterniflora, and inhibited at 40 g NaCl/L and in anoxia. However, a combination of hypoxia (10 and 5% O2) and moderate salinity (5 and 10 g NaCl/L) increased P. australis germination. When bare areas in the salt marsh are colonized, the different germination responses of these two species to combinations of oxygen and salt concentrations are important in establishing their initial zonation. In high salinity wetlands S. alterniflora populates the lower marsh and P. australis occupies the high marsh at the upland boundary.