不同载畜率下瓣蕊唐松草的生长和繁殖对策 植物生态学报    2014, 38 (8): 878-887.   DOI: 10.3724/SP.J.1258.2014.00082

表1 不同载畜率下瓣蕊唐松草在个体水平上种子与非种子部分生殖分配计量关系的变化

正文中引用本图/表的段落

放牧是内蒙古草原最主要的利用方式, 而草原植物在不同放牧压力下的生长和繁殖策略是它们与有蹄类动物长期协同进化的结果。为了了解瓣蕊唐松草(Thalictrum petaloideum)的生长和繁殖策略如何响应载畜率的变化, 作者依托中国科学院内蒙古草原站的大型放牧实验平台, 从种群、个体和器官三个组织水平上研究了该物种对放牧强度的响应。结果表明: 1)在种群水平上, 随着载畜率的增加, 瓣蕊唐松草减少了生殖株丛数或不进行有性生殖生长。该实验条件下, 载畜率每hm 2 7.5只羊(夏季)是瓣蕊唐松草不再进行生殖生长的阈值; 2)在个体水平上, 随着载畜率的增加, 瓣蕊唐松草降低了株高和个体生物量, 减少了生殖枝、花朵和种子等生殖器官的数量。随着载畜率的增加, 瓣蕊唐松草生殖分配的调节从依赖于植株个体大小向不依赖于植株个体大小转变。3)在器官水平上, 随着载畜率的增加, 瓣蕊唐松草减少了生殖枝的花朵负荷, 提高了单粒质量。籽粒数量和籽粒质量之间的权衡是瓣蕊唐松草应对放牧干扰的重要机制。

为了确定瓣蕊唐松草生物量生殖分配的变化是否与个体大小的变化有关, 我们利用SMART模型进一步分析了不同处理下瓣蕊唐松草的生殖分配计量关系。由表1可以看出, 在没有放牧干扰时, 瓣蕊唐松草生物量生殖分配的调节是一个依赖于植株个体大小变化的过程(p < 0.0001), 营养器官生物量可以解释种子产量变化的56.9%。种子产量随着营养器官生物量的增加呈线性增加(F = 2.421, p = 0.126)。在载畜率为每hm2 1.5只羊时, 瓣蕊唐松草生物量生殖分配的调节仍然表现为依赖于植株个体大小变化的过程(p = 0.022), 但是, 营养器官生物量仅能解释种子产量变化的10.7%。而且这种调节是非线性的(F = 34.811, p < 0.0001)。当载畜率超过每hm2 3.0只羊时, 瓣蕊唐松草的生殖分配的调节不再依赖于植株个体大小的变化(p > 0.05), 说明瓣蕊唐松草在较高的放牧压力下生殖分配自身的调节能力显著减弱, 更多地受到其他因素的制约。

根据Standardised Major Axis (SMA)模型, p > 0.05, 生殖分配计量关系不显著; p < 0.05, 生殖分配计量关系显著。斜率数值未加粗, 表示该斜率与“1”差异不显著; 斜率数值加粗, 表示该斜率与“1”差异显著。R2 表示个体大小依赖关系能够解释的百分数。斜率值后的不同的字母表示两个斜率存在显著差异。

本文的其它图/表

• 图1 不同载畜率下瓣蕊唐松草的密度和地上生物量(平均值±标准误差, n = 5)。不同的小写字母表示在0.05水平上差异显著。
  
• 图2 不同载畜率下瓣蕊唐松草的株高(A)与个体生物量(B) (平均值±标准误差, n = 50)。不同的小写字母表示在0.05水平上差异显著。
  
• 图3 不同载畜率下瓣蕊唐松草个体的生殖枝数(A)与花朵数(B) (平均值±标准误差, n = 50)。不同的小写字母表示在0.05水平上差异显著。
  
• 图4 不同载畜率下个体水平种子数(A)和单株种子产量(B) (平均值±标准误差, n = 50)。不同的小写字母表示在0.05水平上差异显著。
  
• 图5 不同载畜率下单枝花朵数(A)与单粒质量(B) (平均值±标准误差, n = 50)。不同的小写字母表示在0.05水平上差异显著。
  
• 图6 不同载畜率下瓣蕊唐松草的生物量生殖分配(平均值±标准误差, n = 50)。不同的小写字母表示在0.05水平上差异 显著。
  
• 图7 单株种子数与单粒质量之间的关系。