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1、植物构件研究现状及其展望,PPT制作者：王星光 任海龙 小组成员：曹亚楠 杜淑凤 付浚妍 刘偲 刘珮璐 任海龙 王星光 余莉 叶蕾 杨敏,1.植物构件的概念与内容,1.1 概念： 构件是植物体上具有生死过程和潜在分生能力的形态学单位，是植物接受环境压力和自然选择的真正单位。一个完整的植物体就是由不同构件构成的集合体。1.2内容：首先,高等植物是构件生物。其次,构件结构是多层次的。第三,构件具有生死动态及年龄结构等种群统计特征。第四,构件种群的年龄分布可反映出个体(Individual modules)的活力,特定年龄的构件对基株生长发育的贡献大小不同第五,构件结构一般是营固着生活生物的特征之一
2、(浮游构件生物除外)。,2.植物构件的研究现状,2.1叶构件,叶是植株进行光合作用的主要场所,叶片的多少和叶面积的大小直接影响着植株对光能的利用效果,也就影响到植株的生长情况,小蓬竹不论在何种生境条件下,主要是依靠二、三级枝的叶片来对光能进行利用,从而获得生长所需的营养物质.但是,从另外叶面积和叶长在不同生境的变化趋势来看,不论是何级枝,在不同生境总体上均呈现从大到小依次为孤立木、林缘木、林中木.,2.2芽构件,芽种群又称芽库,是植物体上所有芽体的总和。由于芽种群的特殊性,芽库统计不仅反映了种群在不同条件下的生长策略,更能揭示植物在结构和生长动态上的适应模式。植株通过芽在树冠中的空间分布、数量
3、动态和萌展格局,并最终以萌展成的枝的特定分枝格局在环境中的可塑性表达,形成了其特有的冠形,从而直接影响植株对空间、光等资源的利用和适应策略。,由此反映了赖草无性系以芽优先 ,依次分蘖株和根茎的次第性构件生长原则.,2.3生殖构件,生殖构件是植物繁殖下一代,保护其物种基因延续的重要构成部分,花、花序、果实和种子,甚至着生这些器官的生殖枝均可称为生殖构件。目前国内外对生殖构件的研究主要集中在花种群部分。每种植物的花序构件都有一定的分布格局和数量动态变化,其影响因子既有自身的原因也有环境因素。首先,受植物年龄因素控制。其次,受环境因素控制。,2.3.1麻枫树构件的生殖配置研究,麻疯树枝条一旦开始生殖
4、,保持一定的营养生长量时则能持续保持生殖,而营养生长量不够则无法生殖,或者雌花不分化,仅分化出雄花; 在生产实践上,构件的生殖配置存在明显的优化模式,即在较为适当的构件大小时,生殖绝对配置最大,相对配置适度,能获得最大的生殖产量而耗用资源量最小,具有较高的生殖效率。,2.3.2濒危植物长柄双花木自然种群生殖构件的时空动态,(1)长柄双花木个体着生的生殖枝数及花序数均随个体年龄增长而增加然后稍有下降.,(2)长柄双花木个体年龄与生殖构件的败育 芽期败育率随年龄增长而迅速下降随后又上升.在生殖初期个体各冠层败育率均相对较高,随着年龄的增长而迅速下降,在个体年龄为2030年之间时达最低,此后又有所回
5、升.,2.4枝构件,枝是植物体的重要组成部分,它是叶片的支撑体,决定叶的空间分布;担负着植物体内水分和营养运输;很大程度上决定植物外形。描述枝的主要参数有:枝长、分枝角度、分枝高度、分枝数等。,在枝构件水平上对不同群落薇甘菊种群特征进行研究表明：不同群落中，薇甘菊枝构件的分枝格局差异明显，其中台湾相思群落，以第一级分枝为主；而芒草群落，以第二级分枝为主。说明薇甘菊枝构件对环境条件变化具不同响应。因此，有可能通过植被改造，增加群落的郁闭度，达到控制或减少薇甘菊危害的目的。,沙地一年生植物五星蒿枝条的分枝数量及分枝角度反映了植株向空间蔓延的能力，是决定植株形状和空间分布的关键因素，分枝数量越多，分
6、枝角度越大，则表明植株向空间的扩展能力越强。对荒漠植物而言，植物的空间扩展能力，不仅影响植株对空间的光照、温度等资源的吸收利用，而且植株的空间分布特征还对植株的防风固沙能力具有较强的影响。一般而言，植物的空问扩展能力越强，则植株对空间资源的利用效率越高，防风固沙能力也越强。不同喀斯特生境小蓬竹无性系构件研究 枝条除具物质和信号输导作用外,另一主要功能是将叶伸展到适宜的空间位置,形成1个合理的光能截取树冠体系.枝条长度和地径的变化,也可以从侧面反映生物量的变化.每个无性系种群所处空间位置及伸展状况,将直接影响整个无性系的生长潜力. 同时研究发现小蓬竹进行光合同化作用以二、三级枝为主.,2.5根构
7、件,根系研究一直是个难题,根系作为群体的研究才刚刚开始。由于取样方法的破坏性,严重限制了根系构件的研究进展。根系是植物体重要组成部分,大部分营养元素和水份都是通过根系汲取或者交换所得,从而保证植物的正常生长。根茎的发达与否很大程度上决定了植物的生长状况。,2.6 茎构件,植株高度是衡量植物生长的一个主要因子,通常一种植物个体和种群的高度可以反映出其在群落中的地位。植株高度的变化影响植物截取光能的有效性,因此,植物个体形态的变化对于植物获取充足的光能,进行同化作用有重要的作用。茎同时也是植物体的一个巨大能量贮藏库和调节器,在植物生长中起着重要作用,茎的高度和生物量是多年积累的结果。在许多植物中,
8、茎和叶的生物量分配比例较大,这对植物扩大光合面积、增加有机物的合成以及茎的支撑作用十分必要。,牛膝菊种群茎和叶生物量与植株高度的关系,经回归分析和相关性检验,在牛膝菊种群繁殖生长时期,营养器官茎生物量和叶生物量与植株高度存在较显著的正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达,不同函数的拟合方程见表2.通过各模型的拟合方程的b值可以反映出制约作用的规律性.植株高度随营养器官茎生物量和叶生物量呈现幂函数形式增加,b值分别为012617和012828,且茎、叶生物量对植株高度的影响制约程度表现为叶茎。,3.植物构件理论研究展望,自从Harper提出构件理论以来，植物种群生态学飞速发展，突破以往的瓶颈，进
9、入生态学发展的黄金时期。国外有关植物种群构件的研究内容十分广泛，既涉及到狭义概念的芽、无性系小株(Ramet)构件的数量特征和扩展行为，也涉及到广义概念的叶、花、果、枝条的数量变化及其与生长或生产的关系。但是我国的种群构件研究还不深入，有些领域甚至是空白。,目前，我国学者研究的主要对象集中在草本和少量的木本植物上。如，羊草、赖草等，这对开发和保护我国丰富的植物资源不利。因此，在以后的研究中我们需要将更多的精力放在研究一些经济作物和珍稀植物上，比如，研究核桃、苹果、箭竹、珙桐等经济和珍稀植物对环境的适应性，通过对这些植物的研究提高其经济产量和存活数量。构件理论在各个方向上的研究深度不同，很多领域
10、有待深掘。如乔木的枝系构型和构件动态同觅食行为的关系，草本植物中的鳞茎、球茎这类研究不够，根系的构型和生长动态研究则刚刚起步，还有待进一步深掘，以完善构件的研究体系。,4.参考文献,1Arukhan JHarper J LStudies on plant demography：Ranunculus repens L，RBulbosus L,RAeris LPopulation flux and survivorshipJJournal of Ecology，1973，6l：6757162齐淑艳,徐文铎,文言.外来入侵植物牛膝菊种群构件生物量结构J.应用生态学报, 2019, 17(12): 2
11、283-2286.3董文渊,黄宝龙,谢泽轩,等.筇竹无性系种群生物量结构与动态研究J.林业科学研究,2019,15(4):416-420.4刘媖心中国沙漠植物志第1卷M北京：科学出版社。19855张学勇。杨允菲。邵奎龙等辽东半岛不同生境结缕草无性系种群构件生物量结构J草业科学，201923(4)：78-816WhitJPerspectivesonPlantPopulationEcologyMMassachusetts：Sinauer Associates Inc，1984：1477孙志高，刘景双王金达三江平原典型小叶章种群地上生物量的空间结构分形特征J生态环境，2019，15(4)：775-7
12、808李海燕，杨允菲松嫩平原水淹恢复演替过程中羊草无性系种群构件的年龄结构J生态学报，2019，24(10)：217221779肖宜安，胡文海，李晓红濒危植物长柄双花木自然种群生殖构件的时空动态应用生态学报，2019。16(7)：120010周超，刘济民，蒙朝阳，等不同喀斯特生境条件下小蓬竹构件生物量研究安徽农业科学，2019，36(5)：18351836,11宋金枝，杨允菲长白山区南部黄刺玫花构件的结构及生长分析J东北林业大学学报，2019，36(9)：21-2312陶建平。钟章成黄林苦瓜植株不同构件层次对支持物直径变化的行为反应植物生态学报，2019，27(1)：869213杨允菲张宝田。
13、张春华松嫩平原赖草无性系构件的形成与空间扩展实验应用生态学报，2019，18(5)：87798214杨允菲，张宝田，李建东松嫩平原人工草地野大麦无性系冬眠构件的结构及形成规律生态学报，2019，24(2)：26827215耿宇鹏,张文驹,李博,等.表型可塑性与外来植物的入侵能力J.生物多样性,2019,12(4):447-455.16韩忠明,韩梅,吴劲松,等.不同生境下刺五加种群构件生物量结构与生长规律.应用生态学报,2019,17(7):1164-1168.17Metcalf C J,Rees M,Buckley Y M,et al.Seed predators and the evolut
14、ionarily stable floweringstrategy in the invasive plant,Carduus nutansJ.Evolutionary Ecology,2009,23(6):893-906.18杨持.宝音陶格涛.李良冷蒿种群在不同放牧强度胁迫下构件的变化规律期刊论文-生态学报2019(03)19 吴卉晶.曾辉.昝启杰 薇甘菊入侵扩散机制研究进展与改进思考期刊论文-热带亚热带植物学报2019(1)20何丙辉，钟章成 同养分条件对银杏枝种群构件生长影响研究西南农业大学学报201925(6)：47547,21刘金平，张新全，游明鸿扁穗牛鞭草人工种群构件及生物量动态变
15、化草地学报，2019，14(4)：31031422杨特，叶波，张慧荣不同生境条件下羊草构件及羊草种群元性系分化内蒙古大学学报，2019，27(3)：42242523】李俊清，臧润国，蒋有绪欧洲水青冈构筑型与形态多样性研究生态学报，2019，21(1)：15015524徐莉，王丽，岳明等新疆阜康荒漠红砂种群构件结构与环境因子的灰色关联度分析J植物生态学报，2019，27(6)：74274825李淑兰刺五加种群构件的数量统计一刺五加种群地上部分构件的数量统计吉林林学院学报，2019，11(1)：61026宋学会，黎云祥，苏志先马尾松苗分枝率研究J四川师范大学学报，2019，22(2)：15816027于应文，梁天刚，陈家宽气候因子对混播草地不同种群生长及个体消长的影响J应用与环境生物学报，2019，9(5)：47447828董文渊，黄宝龙，谢泽轩，等筇竹无性系种群生物量结构与动态研究林业科学研究，2019，15(4)：416-420,The end,thank you!,
