不同氮资源水平下植物性比及繁殖分配对策研究

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植物从环境中获取利用资源,并对其进行配置。对植物资源分配的研究主要集中在繁殖分配和性分配两方面。植物对繁殖部分的资源投资比例、影响繁殖投入的因素及其相互作用是繁殖分配关注的重点;植物繁殖器官(雌雄功能器官)间资源分配的最优化问题是性分配理论主要研究内容。资源可用性发生变化时,植物会如何适应胁迫生境?会采取何种繁殖策略?这些问题引起了生物学家的广泛兴趣。本文选择西北地区常见的15种草本植物为研究对象,通过对不同氮资源水平下植物的资源分配,尤其是花期和果期的繁殖分配的探讨,试图揭示出在不同资源可用性条件下植物的适应性对策。结果表明:1.不同氮资源水平下,草本植物的花粉数、胚珠数发生了不同程度地变化:15个物种中11个物种的花粉数均随着氮资源水平的增加而增加;不同物种间单花胚珠数出现了不同的变化趋势,其中菊科植物的黄鹌菜、菊苣、蒲公英的胚珠数保持为1,可能与菊科植物特殊的遗传结构有关;植物P/O无明显固定的变化规律,这可能与不同植物的发育系统有关。环境中传粉者的缺乏可能造成了植物杂交的花粉限制,而不同植物的花粉限制程度可能是造成这种变化的主要环境压力。2.15个物种的P/O随着花大小的增大而增大,同时花大小(花干重)随着氮资源水平的增加而增大,说明植物的P/O依赖花大小的变化:大花植物偏向于增加雄性功能的投入,小花则偏向雌性功能的投入。结果表明增加的环境选择压力会增加对雄性功能的资源配置。3.氮资源可用性高低对植物花期和果期资源配置有重要影响。花期,随着繁殖压力的增大(氮资源水平的增加),植物单花生物量增大,植物形成了提高整体繁殖功能的资源配置:15个物种中有6种的雌性器官资源配置与植物单花干重表现为负相关;4个物种的雄性器官资源配置与植物单花干重呈现正相关,植物花期并没有表现出雌雄功能间的权衡,可能是由于花期植物对雌雄功能进行资源配置的同时,考虑到了植物营养器官的生长需求;果期,植物个体生物量在对照水平(CK)最大,11个物种地上部与地下部资源比随着氮资源的增加而增大,繁殖配置(果实资源配置)并无固定变化,说明环境胁迫条件下,植物提高了地上部的资源投入,调整了整体功能的资源投资比例,保证了植物的存活与繁衍。
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