那拉提山地草甸群落千叶蓍生物量分配研究

阿布都塞米·阿不都乃比 胡安别克·迪汗拜 巴雅尔塔

摘要 本文对那拉提山地草甸群落千叶蓍进行定株观测，分析有性生长个体的生物量分配。结果表明，千叶蓍茎生物量分配显著（P<0.001）大于根生物量分配、叶生物量分配和花生物量分配；花生物量分配显著（P<0.01）大于根生物量分配和叶生物量分配；根生物量分配与叶生物量分配差异不显著（P=0.74）；个体高度为影响千叶蓍有性生长个体生物量分配的重要性状。

关键词 千叶蓍；生物量分配；那拉提山地草甸

中图分类号 Q948.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）14-0185-02

Abstract This research studied the Achillea millifolium in Nalati mountain meadow communities and analyzed the biomass allocation of the reproductive individuals.The results demonstrated that stem biomass allocation was significantly（P<0.001）higher than that of root，leave and flower.The flower biomass allocation was significantly（P<0.01）higher than that of root and leave.The differences of the biomass allocation between root and leaf were not significant（P=0.74）.The results showed that the individual height was the important functional trait that affecting the reproductive biomass allocation.

Key words Achillea millifolium；biomass allocation；Nalati mountain meadow

植物功能性狀为植物在个体水平上可量化的形态、解剖、生化或物候特征，是在群落组合过程中植物对环境因素和生物因素所表现出的生态学反应[1-2]。在全球尺度植物形态与功能组合机制研究中，植物成体高度（adult plant height，H）、茎比重（stem specific density，SSD）、叶面积（leaf area，LA）、单位面积叶质量（leaf mass per area，LMA）、叶氮含量（leaf nitr-ogen content，Nmass）和繁殖单元质量（diaspore mass，SM）6项主要功能性状被认为在维管植物生长、生存和繁殖过程中发挥着决定性作用[3]。宋彦涛等[4]以高原高寒草甸群落中12个草本优势种的系统发育关系的重要性与最大高度、叶磷浓度、叶氮磷浓度、种子质量、有效叶面积（specific leaf area，SLA）5项功能性状的相似性作为群落种间相互作用的基本特征和作用强度，结果表明，相对物种亲缘关系对物种种间相互作用的预测性而言，功能性状差异性更能说明群落种间相互作用的基本特征和作用强度。因此，在研究过程中，必须根据目标和内容，选择功能性状，量化功能多样性指数，通过统计学检验说明哪个性状指数更具有效预测能力[5-6]。

本研究选择位于新源县那拉提的喀拉布拉克山地草甸类草原自然保护区管理站退化草地围栏封育区，通过对千叶蓍（Achillea millifolium）个体高度、物候期和生物量的观测与采集，定量分析山地草甸植物群落中千叶蓍的生物量分配。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本研究选择位于新源县那拉提的喀拉布拉克山地草甸类草原自然保护区管理站退化草地围栏封育区（82°08′47″E，43°04′57″N），海拔2 446 m。该区属温凉湿润、半湿润山地气候，年平均积雪450 mm，最大积雪900 mm，年降水量600～800 mm，无霜期80～110 d，年日照时数在2 400～2 700 h之间，年均温为-2～2 ℃，≥10 ℃积温<1 000 ℃。

1.2 采样方法

于2017年4月下旬草地返青期，在试验地1年、2年和多年（>20年）退化山地草甸封育群落中选择2条长150 m、间隔20 m的采样带。沿着各采样带相隔10 m定植1株千叶蓍幼苗，共15株，各梯度定植30株，总计90株千叶蓍。并于6月中旬、7月中旬观测记录各植株的高度和物候期。在最后一次观测时对所选定的90株千叶蓍连根挖取，待实验室分析。

1.3 生物量的测定

首先将千叶蓍用纱布包好，在自来水下清洗，然后将其置入烘干箱内于60 ℃条件下烘干12 h。将烘干的样本按照根、茎、叶、花（包括果实）分别称取其干生物量，精确到0.001 g。

1.4 分析方法

对试验数据进行Kolmogorov-Smirnov正态性检验、Levene方差齐性检验和方差可加性检验。数据服从正态分布，则进行方差分析；数据不服从正态分布，则进行非参数检验。如果P<0.05，则认为存在统计显著性，运用SPSS 13.0进行统计分析。

2 结果与分析

在封育多年的草地群落中定植的30株千叶蓍中，在生长高峰期只存活5株，且均开花，故将其排除统计分析。在封育1年和封育2年的草地群落中定植的30株千叶蓍中，分别有15、21株千叶蓍开花。在封育1年和封育2年定植个体开花率、根生物量、茎生物量、叶生物量和花生物量的统计上尚未发现显著差异。因此，本研究对千叶蓍36个开花个体进行分析。

2.1 千叶蓍有性生长生物量分配

千叶蓍属菊科（Compositae）蓍属（Achillea），在新疆、内蒙古及东北常见野生植株，各地庭园常有栽培。千叶蓍为多年生草本，茎直立，有细条纹，通常被白色长柔毛，上部分枝或不分枝，中部以上叶腋常有缩短的不育枝；叶无柄，披针形、矩圆状披针形或近条形；头状花序多数，边花5朵；舌片近圆形，白色、粉红色或淡紫红色，花果期为7—9月。有性生长的千叶蓍有性生长个体生物量分配如表1所示。

可以看出，千叶蓍根生物量、茎生物量、叶生物量和花生物量分配分别为12.09%±4.61%、43.97%±7.42%、15.58%±5.76%、28.37%±7.64%，茎生物量分配显著大于根生物量分配（P<0.001）、叶生物量分配（P<0.001）和花生物量分配（P<0.001）；花生物量分配显著大于根生物量分配（P<0.01）和叶生物量分配（P<0.002）；根生物量分配与叶生物量分配差异不显著（P=0.74）。

2.2 千叶蓍有性生殖生物量分配与功能性状的相关性

在草地群落中，植物群落对高度生物量分配比率的增加能增强植物个体的光能捕获能力。植物个体高度的优势依赖于植物个体生活对策的选择模式，高度增强了植物竞争选择对策[7-9]。根据千叶蓍的高度与其根、茎、叶、花生物量的Spearman相关性分析，与其他器官的生物量相比，高度依赖于茎生物量（图1）。

3 结论

本研究选择新源县那拉提退化山地草甸群落封育区为试验区，分析草地群落中千叶蓍有性生长个体生物量分配及其高度的相关性。结果表明，千叶蓍茎生物量分配显著（P<0.001）大于根生物量分配、叶生物量分配和花生物量分配；花生物量分配显著（P<0.01）大于根生物量分配和叶生物量分配；根生物量分配与叶生物量分配差异不显著（P=0.74）；个体高度为影响千叶蓍有性生长个体生物量分配的重要性状。了解草地群落组成种的生活史，可为生态服务导向型草地放牧管理提理论依据，对退化草地的封育管理具有重要意义。

4 参考文献

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