基于天然草地12种根茎禾草种群构件年龄结构与衰老过程的趋同适应普遍模式

摘要

根茎禾草是典型的无性系植物，其生活型为地下芽植物，也是北方草原广泛分布的优势植物。将多种根茎禾草研究的零散报道加以集成，从其共同特征中寻找普遍模式，揭示同一生活型植物趋同适应的生物学与生态学机理及进化意义。在近30年相关研究成果中，选用具代表性并且数据丰富的12种根茎禾草，每种均选用放牧场、割草场和围栏封育草地3种利用方式，进行了种群构件年龄结构与衰老过程的比较与理论分析。主要发现包括：1）所有12种根茎禾草构件的寿命均具有限性，分蘖节最多可繁殖4个世代，最长寿命为5年，根茎的最长寿命为4年；2)3种构件（分蘖株、根茎和芽）的数量除了个别放牧场为稳定型年龄结构外，其余均为增长型年龄结构；3）分蘖节大多从2龄级开始迅速衰老，根茎的衰老过程相对缓慢。根茎禾草在趋同适应过程中所形成的以根茎芽补充更新1龄级分蘖株的繁殖方式，具有两个进化意义：对于个体，成功地实现了种子实生苗一旦定居，其基株基因便长寿乃至永生的进化极致；对于种群，不仅维持了构件的增长型年龄结构，也扩展了生长空间，减少了根茎芽形成的分蘖株与亲株分蘖节芽形成的不同龄级分蘖株之间的竞争。这些适应对种群的生存与发展具有重要的进化意义。

关键词

生活型 / 无性系植物 / 营养繁殖 / 构件 / 年龄谱 / 分蘖株生产力 / 根茎贮藏力