经度梯度下不同群系羊草营养株生态可塑性及生物量分配规律OACHSSCD

植物为适应多变的生存环境,其个体在遗传因素和环境因素的共同作用下,不仅能调整自身形态特征,还会在物质和能量分配策略上进行优化权衡。因此,深入探究植物个体的生态可塑性及生物量分配规律,对于揭示广布种的生态适应机制具有重要意义。以我国北方天然草原建群种羊草(Leymus chinensis)为对象,采用大样本取样法,通过跨11个经度梯度的大尺度空间取样与局域尺度不同群系微生境调查,比较不同群系羊草营养株的生态可塑性及生物量分配规律,进一步分析其对气候因子及土壤因子的响应。结果表明:(1)不同群系羊草分株在增高和增重生长上均存在较大生态可塑性。草甸草原群系和草甸群系中,羊草株高和株重分别为20.8—49.6cm之间和0.22—0.81g之间,31.2—58.6cm之间和0.41—1.06g之间;群系内株高和株重的变异系数分别为11.87%—19.42%之间和26.67%—39.51%之间,群系间株高和株重的变异系数分别为25.93%和19.23%,42.55%和32.20%;(2)不同群系羊草分株生物量分配模式存在稳定分化。草甸草原群系和草甸群系中,羊草分株的生产分配和支持分配分别为50.6%—71.1%之间和27.9%—49.4%之间,40.1%—59.0%之间和41.0%—59.9%之间,羊草分株的生产分配均显著高于支持分配;(3)不同群系羊草分株的生长关系具有内在稳定性。羊草的叶重、叶鞘和茎重以及株重与株高间均表现为幂函数的异速生长关系,而羊草的叶重、叶鞘和茎重与株重间均表现为线性函数的同速生长关系;(4)不同群系羊草分株生长和生物量分配与环境因子具有高度相关性,同时分株生物量分配也与分株生长和种群数量特征密切相关。在大尺度的地理空间中,羊草分株生长与生物量分配与经度、海拔、年均降水等气候因子关系密切;在局域尺度的微生境中,羊草分株生长与生物量分配与土壤含水量关系密切。因此,在遗传因素和环境因素的协同作用下,羊草分株在增高和增重上既表现出较大的生态可塑性,生产分配和支持分配又表现出稳定的协同生长关系。