早春植物侧金盏花生物量的调查研究

陈卫东，项凤武，周 珂，孙佳琳

（北华大学，吉林 吉林 132000）

1 选题背景

侧金盏花（Adonis amurensis Regel et Radde）是毛莨科，侧金盏花属多年生草本植物。是早春短命植物，具有短粗根状茎，顶部无毛或疏生短柔毛，不分枝或有时分枝，具有数个膜质鳞片在基部。鉴于侧金盏花的药用价值和观赏价值，尤其是北方地区，侧金盏花具有早春顶冰绽放的特性，可以填补早春花卉的空白，深入研究侧金盏花，为城市引种驯化栽培奠定基础。

2 研究地概况与研究方法

2.1 研究地概况

研究地点吉林省吉林市丰满区旺起林场，位于吉林市城区南部，地处长白山区向松嫩平原过渡地带，东南部为山地，西北部为冲积平原，间有部分丘陵，研究地多为山地。东经126°21′38″—126°56′22″，北纬43°26′34″—42°40′12″之间，海拔：268m，南部于桦甸市接壤，东隔松花湖与蛟河市相望。

旺起林场地带性土壤类型以暗棕壤为主，非地带性土壤有草甸土、白浆土、沼泽土等。暗棕壤土壤比较肥沃，土壤腐殖质层厚达20cm以上，土壤的有机质含量丰富。林地生产力较高。

2.2 研究方法

2.2.1 野外调查

分别于2017年、2018年，连续两年进行野外调查，在旺起林场南山，选择具有代表性的地段，设置两块20m*30m的标准地，在标准地中随机设置30个1m*1m的样方，于每年4月初，早春类短命植物侧金盏花开始绽放，直到5月末开始枯萎死亡，采取全株收获法，每隔7天左右在林地采样一次：记录侧金盏花的物候期，记录每一镦有几株，记录侧金盏花生长于阴坡或者阳坡。仔细将全株挖出，取样时注意保持地上部分与地下部分的连接正常，每一镦单独放进塑料袋中带回实验室，将每枝植株的储藏器官冲洗干净，用直尺测量株高，测量时以植株与储藏器官连接部位为起点，植株测量完成后将植株分为地上部分与地下部分，地上部分又分为茎、花（果）。分别放在报纸上置于阴凉处，自然阴干，再分别称重，计算植株干重，计算总体生物量、地上部分总生物量，根冠比、各器官生物量分配、储藏器官以及繁殖器官生物量相对生长速率。

2.2.2 数据处理方法

计算公式如下：

全株总生物量（g/株）= 储藏构建生物量 + 地上总生物量；

地上总生物量（g/株）= 茎生物量 + 叶生物量 + 花（果）或花序生物量；

储藏器官生物量分配（%） = 储藏构件生物量 / 全株总生物量 ×100；

茎生物量分配（%） = 茎生物量 / 全株总生物量 ×100；

叶生物量分配（%） = 叶生物量 / 全株总生物量 ×100；

根冠比 = 储藏器官生物量 / 地上生物量 ×100；

公式描述：

公式中数值X1，X2，X3，......XN(皆为实数)，其平均值(算术平均值)为μ，标准差为σ。

变异系数 ：C.V=(SD÷MN)×100%

3 结果与分析

3.1 侧金盏花各部分的生物量以及分配特征

随着侧金盏花物候期的推移，平均株高从初花期至果实成熟期整体呈现增长趋势，但是在花叶并存期至初果期平均株高出现下降的状态，由于下降数值较小，可能原因是测量误差导致；不同物候期的侧金盏花根冠比为：2.5～5.1，在初花期和花叶并存期较高，在初果期和果实成熟期较低。在花叶并存期至初果期的阶段中，茎叶生物量与花果生物量增长最快，并且地上部分生物量增加主要集中在这个阶段；侧金盏花的生物量分配比例在每一个时期均以地下为主，占总生物量80%左右。地上生物量、地下生物量、茎叶生物量、花果生物量变化基本一致，从花期至果实成熟期一直呈现增加的趋势，均在果实成熟期最大，初花期最低，其中地上生物量、茎叶生物量、花果生物量在花叶并存期至初果期的增长率最大，生物量增长主要集中在这个阶段，而地下生物量在每一物候期都一直增长，没有集中在某个时期。

3.2 生物量的模型构建

本文研究以侧金盏花株高为自变量，构建了总生物量、地上生物量、地下生物量的估测模型。

4种侧金盏花的生物量方程R2值介于0.774～0.982。各方程拟合结果以直线最佳，R2值均在0.94以上；其次为幂函数，R2值介于0.892～0.917；指数与对数方程的R2相对较低，各部分生物量拟合结果整体以总生物量和地上生物量的R2值较高，介于0.827～0.982；地下生物量的拟合结果相对较差，特别是对数方程的R2值不足0.800。

4 结论与讨论

4.1 结论

（1）侧金盏花的生物量分配随着物候期的推移，地上生物量、地下生物量一直在增加，地上部分中，在每一个物候期茎叶生物量始终比花果生物量大，但是各个物候期的生物量始终以地下为主，占总生物量的80%左右。

（2）方程y=axb的R2值在0.892～0.917之间，方程y=aebx的R2值在0.873～0.893之间，方程y=ax+b的R2值在0.945～0.982之间，方程y=alnx+b的R2值在0.774～0.842之间，4种常规的线性方程均具有较高的R2值，其中y=ax+b直线拟合的总生物量方程、地上生物量方程、地下生物量的指数方程最接近。

4.2 讨论

随着侧金盏花物候期的推移，侧金盏花在进入果实成熟期生长基本停止；总生物量、地上生物量、地下生物量、茎叶生物量、花果生物量在初花期最低，在果实成熟期最高，各器官随着生命周期一直在生长，直到果叶并存期以后停止，其中花叶并存期到初果期这个阶段生物量增长最快。原因是否与植物生长过程中花的凋谢、长出果实或者与植物生长能量的消耗等有关有待进一步研究。