松嫩平原披碱草属植物对模拟采食干扰的响应及其适应机理研究

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1、学校代码：10200研究生学号：2014200317分类号：Q948.1.密级：无博士学位论文松嫩平原披碱草属植物对模拟采食干扰的响应及其适应机理研究ResponsetosimulatedforagingandadaptationmechanisminthreeElymusspeciesonSongnenPlain国家重点研发计划（2016YFC0500602）国家自然科学基金项目（31472134，31672471）.作者：李程程指导教师：杨允菲教授一级学科：生态学二级学科：生态学研究方向：种群生态学东北师范

2、大学学位评定委员会2018年12月本研究由以下项目资助（1）国家重点研发计划（2016YFC0500602）（2）国家自然科学基金项目（31472134，31672471）摘要植物在生长过程中经常遭受不同动物采食，其地上部分被采食的部位有心叶、叶片或花序，造成植物顶端优势（apicaldominance）的去除，或光合生产构件的损失。在长期的进化过程中，植物对动物的不同采食形成了保护机制和生态适应对策（ecologicaladaptationstrategy）。植物在受损后所表现的补偿性生长除与自身结构特点有关

3、外，还与发生受损的时间、强度及恢复的时间等有关。开展模拟动物采食对丛生型禾草无性系生长的影响与适应性调节机理的研究具有重要的理论与实践意义。本研究采取去顶和刈割两种方式，以披碱草属（ElymusLinn.）的麦宾草（Elymustangutorum）、圆柱披碱草（Elymusdahuricus）、肥披碱草（Elymusexcelsus）为共同研究材料，对2年生实验小区同生群（cohort）进行了相同的实验设计与处理，分析了三种丛生型禾草分株及芽的生长和生产、营养繁殖力和物质生产力等数量特征及叶片生理特性的变化，

4、比较分析了三种丛生型披碱草属植物在模拟采食胁迫下所采取的共同适应规律性和种间差异性，创建了分株及芽数量的补偿系数估计方法及芽流分析模式。获得了以下研究成果和结论：（1）三种披碱草属丛生型禾草分株数量及生物量对模拟采食处理时期的响应有明显差异。其中，抽穗期去顶显著增加麦宾草分株数量和生物量，圆柱披碱草和肥披碱草分株数量对去顶时期无响应，拔节期去顶显著减少圆柱披碱草总分株生物量，不同去顶时期对肥披碱草分株数量和生物量均无显著影响；在处理强度上，50%中度去顶显著增加麦宾草和圆柱披碱草分株数量，75%重度去顶显著增加

5、肥披碱草分株数量和圆柱披碱草分株生物量；25%、50%刈割显著增加麦宾草和圆柱披碱草分株数量和生物量，100%重度刈割显著降低肥披碱草分株数量和生物量。三种禾草分株数量及生物量对处理后生长时间的响应具有一致性，在完熟期均为超补偿及等补偿生长，在果后营养期均为等补偿或欠补偿。（2）三种披碱草属丛生型禾草苗芽数量对模拟采食处理时期的响应不同。去顶时期对麦宾草苗数量无显著影响，只有抽穗期显著增加其芽数量；去顶时期对圆柱披碱草芽数量无显著影响，只有抽穗期去顶显著降低其苗数量；拔节期去顶显著降低肥披碱草苗数量，抽穗期去顶

6、则显著增加其芽数量。在处理强度上，不同去顶强度对麦宾草苗芽数量无显著影响，50%中度去顶显著降低圆柱披碱草苗数量，去顶强度对其芽数量无显著影响；100%重度去顶显著降低肥披碱草苗芽数I量；25%轻度刈割显著增加麦宾草苗芽数量，50%中度刈割显著提高了圆柱披碱草苗芽数量，100%重度刈割显著降低肥披碱草的苗芽数量。三种禾草苗和芽数量对处理后不同生长时间的响应不同，麦宾草和圆柱披碱草苗和芽数量在完熟期为超补偿，果后营养期为等补偿生长，肥披碱草完熟期为等补偿，果后营养期为等补偿或欠补偿生长。（3）三种披碱草属丛生型禾

7、草芽流结构对模拟采食处理时期及强度的响应具有差异性。抽穗期中度去顶麦宾草营养株及其分蘖芽比例分别减少1.8%和6.68%，生殖株分蘖芽比例增加2.69%；圆柱披碱草营养株比例减少1.31%，营养株分蘖芽及生殖株分蘖芽比例分别增加1.51%和0.17%。拔节期中度去顶肥披碱草营养株及其分蘖芽、生殖株芽数量比例分别增加1.53%、2.41%和3.78%，苗比例减少5.14%。（4）三种披碱草属丛生型禾草营养繁殖力和生产力对模拟采食处理时期的响应具有差异性。去顶时期对麦宾草营养繁殖力无显著影响，只有拔节期去顶显著降低

8、其生产力；去顶时期对圆柱披碱草生产力无显著影响，只有拔节期去顶显著降低营养繁殖力，抽穗期去顶显著降低肥披碱草营养繁殖力，拔节期去顶显著降低其生产力。在处理强度上，25%轻度去顶显著降低麦宾草营养繁殖力，50%中度去顶显著降低圆柱披碱草和肥披碱草的营养繁殖力，去顶强度对麦宾草和圆柱披碱草的生产力无显著影响，100%重度去顶显著降低肥披碱草的生产力；75%刈割显著降低麦宾草营养繁殖力，25