水肥条件对羊草无性繁殖与有性繁殖性状及其关系的影响

发布时间：2020-04-26 10:23

【摘要】：草地生产力是反映其功能的重要指标,在以多年生克隆植物为主的草地生态系统中,无性繁殖是地上植被变化,种群更新和生产力形成的基础和根本。在干旱半干旱地区的生态系统中,无性繁殖生产力又会受到水分和氮素的双重限制和驱动。目前,对于干旱半干旱地区无性繁殖与有性繁殖生产力对水分、氮素响应的研究较少,尤其是水肥条件对二者相关关系影响这一问题还缺少相关研究。本论文以东北草地建群种——羊草为研究对象,通过氮肥、灌溉以及水肥耦合的不同处理,在进行无性繁殖对水肥条件响应的研究基础上,进一步分析羊草无性繁殖与有性繁殖之间的关系,阐明“两大”驱动因子变化下,半干旱草地羊草以至根茎型禾草无性繁殖及有性繁殖之间的形成关系,以及如何提高草地生产力的科学问题,为今后的草地科学管理等提供有力的理论和实践依据。研究发现:(1)施肥、灌溉以及水肥耦合处理能够影响羊草无性繁殖性状的变化。水肥处理条件有利于总子株密度及克隆繁殖体密度的提升,在无性繁殖时期尤为显著。施肥、灌溉以及水肥耦合处理条件下均可提高羊草总子株生物量和无性繁殖构件生物量,且三种处理中水肥耦合处理对于二者的增加效果明显优于灌溉以及施肥处理。(2)施肥、灌溉以及水肥耦合处理能够影响羊草有性繁殖性状的变化。不同水肥处理可以显著提高羊草种子产量,且水肥耦合处理条件下效果最为显著。当年进行水肥处理可显著提高羊草小花数、结实粒数与结实率与千粒重(P0.05),对羊草抽穗数及抽穗率则没有显著影响。(3)在水肥处理条件下羊草总芽密度和总子株密度以及克隆繁殖体密度与单位面积抽穗数不具有相关性;总子株密度及克隆繁殖体密度在种子收获后的无性繁殖期与每穗结实粒数呈极显著正相关(P0.01),二者增长幅度相较,每穗结实粒数增长更大;水肥条件下羊草无性繁殖构件生物量在种子成熟时期和果后营养期,均与其种子产量呈现极显著正相关关系(P0.01),但种子产量增长幅度相比于无性繁殖构件生物量更大。综上所述,施氮、灌溉以及水氮耦合处理条件能够促进无性繁殖生产力的发展,并显著提高有性繁殖生产力,水肥耦合条件下效果最佳。可见,尽管羊草具有以无性繁殖为主,有性繁殖较弱的生态学特性,其种子生产力也素有“三低”的弊端,但当生境中水分、氮素充足条件下,二者均可得到促进。这为草地生产力的恢复以及草地的科学管理提供了有力证据。
【图文】：

地理位置,生殖方式,羊草,松嫩草原

图 2-1 实验地区地理位置图Fig. 2-1 The geographic location of the study site实验材料羊草是一种多年生克隆型植物，属于赖草属根茎型禾草，其生殖方式隆繁殖两种，其中克隆繁殖为主要生殖方式。由于羊草具有抗旱、抗学特性，故而在广阔的松嫩草原上，其很容易发展成为单一的优势种本研究所在的人工羊草草地，是于 2016 年采用吉生 1 号品种种子播

水肥条件,根茎,顶芽,密度

图 3-3 水肥条件对根茎顶芽及根茎顶子株密度的影响Fig. 3-3 Effect of water and nitrogen conditions on apical rhizome buds density and daughter apicarhizome shoots density注：图（A）为水肥条件对根茎顶芽密度的影响；图（B）为水肥条件对根茎顶子株密度的影响；CKN、W、NW 分别代表对照、施氮、灌溉与水肥耦合条件；不同字母表示相同时间不同处理之间的差异（P<0.05）；所有数据为处理的平均值±SE如图 3-3（B）所示，6 月至 7 月根茎顶子株密度没有显著的变化。8 月份进入到无性繁殖期之后，根茎顶子株密度开始急剧上升。在有性繁殖期间，施肥、灌溉以及水肥耦合处理下对于羊草根茎顶子株密度没有显著影响。进入到无性繁殖期以后，经分析发现施肥、灌溉以及水肥耦合处理有利于提升羊草根茎顶子株密度，在八月份，灌溉以及水肥耦合处理下根茎顶子株密度分别比对照增加了 74.8%与 56.3%，经方差显著性分析得知，两种处理下根茎顶子株密度与对照相比差异均达到显著性水平（P<0.05）；九月份，灌溉以及水肥同时处理下羊草根茎顶子株密度分别比对照提高了 78.7%与 43.5%，且二者与对照相比差异达到显著性水平（P<0.05），施肥处理条件下对根茎顶子株密度虽然有增长效果，但并不显著；十月份，，施肥、灌溉以及水肥耦合处理条件下根茎顶子株密度分别比对照增加了大约 14.3%、65.3%与 34.2%，方差分析表明，其中灌溉处理与
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S543.9

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