高寒退化草地狼毒种群繁殖分配与繁殖对策研究

论文摘要

在全球变化的大背景下,植物种群的适应、迁移和灭绝在很大程度上取决于其在变化环境中的种群动态,而且这些特征与其资源分配和生殖过程密切相关,因而,植物种群的资源分配和繁殖过程对理解和预测全球变化过程中的植被结构变化和地带位移至关重要。由于植物在整个生长发育阶段中,可利用的资源有限,因此存在生长、存活和繁殖间的资源分配等问题。资源分配的模式可以反映植物生活史特征,是生活史研究的核心问题,繁殖分配主要研究植物体总资源中供给繁殖部分的比例,影响这种比例的因素以及繁殖分配与这些影响因素之间的关系。祁连山北坡高寒山区特殊的地理环境及气候条件,孕育了许多独特的植物类群。研究广泛分布于该区狼毒种群的资源分配、繁殖分配特征、繁殖对策与各种因素的关系,不仅有助于分析狼毒对不同生境的适应对策,而且有助于对狼毒种群繁殖对策理论问题的深入探讨。鉴于此,本文采用样方调查法和烘干重量法,分析研究了祁连山北坡高寒退化草地不同海拔梯度和不同分枝数(株级)狼毒种群的繁殖分配特征,繁殖分配与各构件间的关系,以及狼毒种群的繁殖对策,试图揭示狼毒种群应对环境的适应对策及其种群的繁殖对策。结果表明:(1)随海拔的增加,狼毒种群的地上部分生物量、植株高度和花数目均逐渐减小,表明海拔越高,狼毒个体越小,狼毒种群采取减小个体大小的方式来应对高海拔地区环境胁迫的压力,是狼毒种群对高寒山区生态适应性的体现。(2)狼毒种群的繁殖投入随海拔的增加而减小,繁殖分配则随海拔的增加而增大,即小个体的狼毒繁殖分配相对较高,说明低海拔地区的狼毒将更多的资源利用到增加自身的有机体增加,而高海拔地区狼毒将更多的资源用于自身的繁殖。(3)在各个海拔梯度上,狼毒种群的繁殖投入随个体大小的增加而增大,而繁殖分配与个体大小间没有表现出固定的模式。说明狼毒种群对繁殖器官的投资是个体大小所依赖的,而繁殖分配对个体大小的依赖程度较低。(4)狼毒种群的资源分配在花数目和单花重间存在着权衡关系。狼毒植株个体越大,花数目也越多,单花重并没有一致的增加或减小,表明花数目是大小所依赖的。(5)低海拔地区,不同株级狼毒分布较分散,而随着海拔的增加,狼毒种群株级分布越集中;不同株级狼毒种群的花数目和单花重均随个体大小的增大而增加;Ⅰ级植株的繁殖分配是狼毒种群大小所依赖的,而Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级植株狼毒的繁殖分配与个体大小的依赖程度低。(6)不同海拔梯度狼毒种群的繁殖投入和花数目均与个体大小的异速关系显著,表明狼毒种群的繁殖投入和花数目具有海拔效应,而且不同株级对狼毒繁殖投入和繁殖分配均产生了直接影响。(7)海拔对狼毒繁殖特征的影响因狼毒株级而异,具体表现为海拔梯度上Ⅰ级和Ⅱ级植株繁殖分配较大,而海拔和不同株级的交互作用对Ⅲ级植株和Ⅳ级植株狼毒花数目、单花重的大小依赖性产生了直接影响,可见对于不同海拔生境和同一海拔不同株级,狼毒种群采取了不同的繁殖分配对策。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 2 国内外研究进展
• 2.1 生活史研究进展
• 2.2 繁殖分配的研究进展
• 2.2.1 繁殖分配
• 2.2.2 繁殖努力与繁殖投入
• 2.2.3 繁殖分配影响因子
• 2.2.4 繁殖分配和生活史进化
• 2.2.5 繁殖分配的理论基础
• 3 材料与方法
• 3.1 研究区概况
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 取样方法
• 3.2.2 测量方法
• 3.2.3 分析方法
• 3.2.4 统计分析
• 4 结果与分析
• 4.1 狼毒种群繁殖特征及资源分配的海拔差异
• 4.1.1 繁殖特征的海拔差异
• 4.1.2 繁殖分配的海拔差异
• 4.2 狼毒种群大小依赖的繁殖分配海拔差异
• 4.2.1 狼毒种群个体大小与繁殖投入
• 4.2.2 狼毒种群个体大小与繁殖分配
• 4.3 狼毒种群繁殖投入与繁殖分配的关系
• 4.4 不同海拔狼毒花数目与花大小的权衡
• 4.4.1 花数目与个体大小的关系
• 4.4.2 单花重与个体大小的关系
• 4.4.3 花数目与花大小之间的偏相关分析
• 4.5 狼毒分枝数对繁殖分配的影响
• 4.5.1 狼毒植株数量特征的海拔差异
• 4.5.2 不同株级狼毒的繁殖投入和繁殖分配特征
• 4.6 不同株级狼毒的花数目和花大小的权衡
• 4.7 狼毒种群繁殖对策和更新特征
• 5 讨论
• 5.1 个体大小与繁殖特征及资源分配的关系
• 5.1.1 个体大小与繁殖投入
• 5.1.2 个体大小与繁殖分配
• 5.1.3 个体大小与花数目、花大小的关系
• 5.2 植物对资源分配的权衡
• 5.2.1 权衡关系在植物生活史中的意义
• 5.2.2 花数目与花大小的权衡
• 5.3 海拔对植物繁殖特征的影响
• 5.4 繁殖分配与种群更新对策
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新性分析
• 6.3 问题与不足
• 6.4 展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ
• 致谢