模拟增温效应对黑褐苔草（Carex alrofusca）生长特征的影响

在典型矮蒿草草甸上,按大小梯度设置温棚（由小到大依次为A、B、C、D、E）进行模拟增温效应对黑褐苔草（Carex alrofusca）的分蘖数、叶片数和高度影响的研究.结果表明：温度（地表温度和地温）随温室的减小而升高,其中,温室A内地表温度和地温最高,比对照分别提高了2.35℃和2.13℃.温室D的分蘖数增幅最大,温室D与温室A间分蘖数变异达到显著水平（P〈0.05）,温室A至D中黑褐苔草的分蘖数变异随温度的升高而降低,并与温度呈负相关关系（P地表〈0.05;P地温〈0.01）;叶片数的变化趋势与分蘖数基本一致;黑褐苔草平均高度随温度的增加而升高,温室A与对照间达到极显著水平（P〈0.01）,各处理黑褐苔草高度与温度呈正相关且达到极显著水平（P〈0.01）.

苔草属大花序苔草亚属植物的研究

本文主要对苔草属（Carex L．）中大花序苔草亚属（subgcnus IndocarexBaill．）植物的花序结构，叶片、果囊和小坚果的表皮细胞的特征进行了系统的研究，结果表明该亚属是一个自然的类群，通过与同属中其它亚属的比较，认为其作为一个亚属是比较合理的。应用微机对大花序苔草亚属和与其相近类群的聚类分析得出了相同的结果。大花序苔草亚属植物具有许多原始的性状，是苔草属中比较原始的类群;植物地理学的资料也支持这种观点．以观察到的叶片、果囊和小坚果的表皮细胞的特征为依据，对我国大花序苔草亚属植物16个种（包括变种）的聚类分析，综合外部形态特征及前人的分类，将我国该亚属植物分为6个组．在扫描电镜下首次观察到苔草属大花序苔亚属植物的果囊表面具有气孔器’其表皮细胞的特征与叶片表皮细胞亦相似，说明了果囊来源于叶片，因之称为先出叶。

青藏高原不同构型克隆植物对资源供应的表型反应

克隆植物，尤其是丛生禾草（如紫花针茅（Stipa purpurea Griseb）、丝颖针茅（S. capillacea Keng））和根茎苔草（如青藏苔草（Carex moorcroftii Falc. ex Boott）、窄叶苔草（C. montis-everestii Kük.）），在环境条件非常特殊的青藏高原高寒草原生态系统中，作为建群种或优势种而存在。本文利用控制实验研究不同构型克隆植物对资源供应的表型反应。 源于典型草地和灌木地的窄叶苔草和丝颖针茅对养分添加和光照处理产生广泛的表型反应。植物生长型影响分株数、比叶面积和叶鞘长度对光照强度的可塑性，源生境改变分株数、植株生物量和根茎总长对光照强度的可塑性。各性状对养分水平的可塑性反应均不受生长型和源生境的影响。游击型克隆植物窄叶苔草对高度异质性的灌木生境有较强的适应能力，而密集型克隆植物丝颖针茅的生长受生境的影响较小。 青藏苔草和紫花针茅对养分供应表现出了高度的表型可塑性。种群类型对少数性状有显著影响;除生物量分配和光合特征外，其它许多性状在基因型间有显著分化;除根茎生物量分配外，没有检测出表型可塑性的遗传分化;表型性状间有着广泛的表型整合及可塑性整合，并且整合格局随养分添加范围而变化，在种间也存在整合格局的差异。青藏高原高寒草原上强烈、稳定而持续的选择压力，以及一些与适合度相关的性状间的表型整合和可塑性整合可能对表型可塑性的进化有一定的限制作用。反应规范分析显示，高寒生境的克隆植物可能具有既能利用高养分环境，又能在低养分环境下维持生长的能力，这是植物适应养分环境变化的重要对策。 青藏苔草和紫花针茅的表型反应主要受养分供应量的影响，对由等量养分不同供应频次组成的实验处理的反应并不显著。青藏苔草的分株均重、叶片长度、比根长、根茎生物量分配和紫花针茅的比根长等性状在基因型间存在遗传分化;青藏苔草的分株数和总干重，以及紫花针茅的总干重和总根长表现出表型可塑性的遗传分化。比根长、根茎生物量分配等性状的遗传变异，以及这些性状的表型可塑性和可塑性的遗传变异对于不同基因型适应不同养分供应格局可能具有适应意义。 总之，青藏高原克隆植物对资源供应表现出了高度的表型可塑性，多数表型性状在不同基因型间存在显著的遗传分化，但表型可塑性的遗传分化相对有限。克隆植物可能通过遗传变异和表型可塑性适应异质性资源分布环境。表型可塑性及其遗传变异仍需要更多的研究，以便深入理解其适应性进化。

青藏苔草和紫花针茅形态结构及其生态适应性

为了研究高原植物对青藏高原特殊环境的适应机制，本文选取青藏高原高寒草原优势物种紫花针茅和青藏苔草作为研究物种，运用数量分析的方法对它们的形态结构及生态适应性进行了研究。试图通过对环境因子和这些形态结构变化之间的关系进行分析以找出这两种植物是如何适应严酷的环境以及这两种具有不同克隆生长方式的植物是否具有不同的适应机制。 2004年8月，我们沿青藏公路设置一条从西大滩到羊八井的样带，并进行取样。样带的生态特征从南到北变化较大：海拔从4586m上升到4901m，生长季降水量从384.0cm下降到202.2cm，生长季月均温从5.1℃下降到1.4℃，生长季月均相对湿度从65%，下降到54%，生长季蒸发量从1242cm下降到798cm，生长季月均风速从2.4m/s增大到4.0m/s。将采集的植物叶片材料制成石蜡切片，采用番红固绿对染，在显微镜下观察测量。同时研究了青藏苔草的根茎特征。数据分析中运用了变异系数比较，多重比较，相关分析和回归分析被用来分析结构变化及其与生态因子的关系。 结果表明，两物种的叶片结构特征在不同环境中的种群间存在显著差异。总体上，青藏苔草的保护组织、光合组织以及综合指标变异系数明显大于紫花针茅的，仅输导组织相关指标的变异系数小于紫花针茅的。这些结果表明，在叶片结构水平上青藏苔草比紫花针茅具有较大的可塑性，也意味着青藏苔草对生态因子变化的潜在适应能力可能较紫花针茅强。 紫花针茅和青藏苔草的大部分叶片结构特征与其生存环境的生态因子间存在着线性回归关系：紫花针茅叶肉细胞大小随土壤有效K含量增高而减小;下表皮厚度和韧皮部面积随生长季云盖度增高而增大;单一导管半径和导管平均面积随生长季月均湿度的增加而增大;青藏苔草上表皮细胞厚度随生长季月均最低温的降低而增厚;泡状细胞厚度随大陆度的增强而增加;上表皮细胞大小随土壤pH的增大而增大;导管总数和韧皮部面积随土壤速效P含量的增高而增加;气腔总面积随土壤有效K含量增高而增大。 青藏苔草分枝方式为典型的合轴分枝。分株间由埋藏在地下的匍匐根状茎连接，其扩展方式不呈直线形。青藏苔草喜沙质土，其根茎一般分布在沙土中10cm以下，在部分通气性能良好的风成沙丘或沙地，深度可超过50cm，间隔子长度依生境的不同而变化很大，短的仅约3cm，而长的可达2m多。 青藏苔草的间隔子长度和节间长度随有效温度的增加而减小，根茎每间隔子节间数随降水的增加而减少，在较低有效温度下和较低水分供给的情况下单位面积分布的克隆分株数量较少，在较高有效温度下和较高水分供给的情况下单位面积的克隆分株数量分布较多。这种变化趋势有助于青藏苔草有效迅速地占领条件适合的生境，充分利用生境内的各种资源，扩大种群;在不利条件下，青藏苔草则减少单位面积内克隆分株的分布，以适应不良生境。

青藏高原紫花针茅与青藏苔草的遗传多样性及克隆格

青藏高原是世界上最高的高原，被称为“地球第三极”，环境条件相当严酷。本研究通过ISSR标记的方法研究青藏高原两种相对克隆构型的克隆植物紫花针茅（Stipa purpurea Griseb.）和青藏苔草（Carex moorcroftii Falc. ex Boott）不同种群的遗传多样性及克隆格局，在分子水平上揭示两种植物对极端环境适应的机理。主要结果如下： 与其它针茅属植物相比，紫花针茅各种群平均遗传多样性相对较低，其遗传变异主要存在于种群之内;与其它苔草属植物相比，青藏苔草各种群平均遗传多样性也较低，而总的遗传多样性较高，其遗传变异主要存在于种群之间。紫花针茅各种群平均遗传多样性高于青藏苔草各种群平均遗传多样性，尽管差异不显著。紫花针茅和青藏苔草各种群间具有较高的遗传分化。 紫花针茅具有与其它分蘖型克隆植物相当的克隆多样性，说明有性生殖在其生活史中起着重要作用。青藏苔草具有与其它克隆植物相当的克隆多样性，而与北极地区苔草属植物相比，其克隆多样性则较低。 Pearson相关显示，紫花针茅遗传多样性与纬度、经度均成显著负相关，而与海拔高度相关关系不显著;青藏苔草克隆多样性及遗传多样性与纬度、经度、海拔高度均不相关，而克隆多样性与遗传多样性的比值则与纬度显著相关。唐古拉山对紫花针茅遗传格局未产生显著影响，山南北地区遗传多样性无显著差别;唐古拉山对青藏苔草遗传格局产生了重要影响，唐古拉山南北地区基因交流有显著隔离，唐古拉山以北地区种群遗传多样性显著高于以南地区，推测其种群自北向南迁移过程中的瓶颈效应起着重要作用。青藏苔草种群的克隆多样性与遗传多样性成显著正相关。Mantel test检验显示，紫花针茅和青藏苔草的地理距离与遗传距离间的关系均不显著。 紫花针茅以分蘖生长的方式由源株向外扩展，有明确、致密的边界，野外观察和室内检测的结果显示其环上其它基株也可进行生长成活，可形成一种克隆环镶嵌格局，克隆环或其边界可能是幼苗定居有利的生境;空间自相关也显示在较小的尺度内紫花针茅遗传相关性强，推测克隆繁殖在其中也起重要作用。青藏苔草种群不同尺度的取样其克隆多样性不同，小面积（1 × 1 m2）的克隆多样性均小于大面积的（10 × 10 m2），空间自相关也显示克隆生长在其中起重要作用;尽管青藏苔草有较强的克隆生长能力，在环境条件较好时其呈密集分布，表现出较强的可塑性。 总之，尽管青藏高原环境非常严酷，紫花针茅与青藏苔草仍有较高水平的克隆多样性和一定的遗传多样性;高原严酷的环境造成了两种植物较大的遗传隔离。紫花针茅环状结构对其有性更新有重要作用，青藏苔草克隆生长具有较大可塑性，这些都是植物对高原严酷环境的适应形式。

放牧对内蒙古草原植物C:N:P化学计量特征和资源分配的影响

C、N、P是生物地球化学循环中的重要元素，其可利用性和各元素之间的平衡关系将生态系统的物质循环有机统一为一个整体。化学计量生态学为研究这几种基本元素间的平衡提供了一个有力的理论框架。许多研究表明，过度放牧会改变生态系统的结构和功能，而放牧如何影响植物的C:N:P化学计量关系的却少见报道。本研究以内蒙古锡林河流域沿水分梯度分布的草甸、草甸草原、典型草原和沙地四种植被类型中的灰脉苔草（Carex appendiculata）、贝加尔针茅(Stipa baicalensis)、羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、冷蒿(Artemisia frigid)、克氏针茅(S. krylovii)和榆树(Ulmus Pumila)疏林沙地8个草地群落为研究对象，对长期禁牧样地和自由放牧样地中273种植物，其中禁牧与放牧样地中的共有植物种为144个，测定了植物叶片C: N: P化学计量特征以及植株高度、丛幅面积、茎、叶和株（丛）生物量、茎叶比等功能性状，系统地研究了放牧对植物C:N:P化学计量特征和资源分配的影响。取得了如下主要研究结果和结论： 1. 放牧降低了植物叶片的C:N比，但增加了N:P比和C:P比。C:N:P 化学计量比的变化主要受叶片N和P含量变化的影响； 2. 植物C:N:P化学计量特征对放牧的响应同时受水分条件的制约。沿水分梯度分布的不同植被类型中，植物叶片C:N:P化学计量特征对放牧的响应不同。草甸群落中，植物叶片C含量显著降低，N和P含量显著增加；在草甸草原群落中，植物叶片C、P含量减少，N含量显著增加；而在典型草原群落中，植物叶片C、N和P含量均显著降低； 3. 在物种水平上，C、N、P含量对放牧的响应分为：显著增加、显著降低和没有显著变化三种类型。放牧影响下，植物叶片N含量和N:P比在显著升高的物种多于显著降低的，而叶片C含量、C:N和C:P显著降低的物种占的比例很小，表明植物对放牧适应策略与物种本身的生物学特性有着密切的关系。 4. 过度放牧使植物的植株高度、丛幅大小、株丛数、茎叶比和单株生物量均显著降低，即植物整体呈现小型化现象，进而导致群落初级生产力、茎和叶生物量下降。轻度放牧对物种的资源分配没有显著影响，单株（丛）生物量和群落茎、叶及总生物量均呈增加趋势，这与过度放牧的影响正好相反。 5. 过度放牧显著改变了物种的资源分配策略，使生物量向叶的分配比例增加，向茎的分配比例减少。资源优先向同化器官分配可能是草地植物对长期放牧干扰的一种重要适应对策。

克隆植物对异质性生境的适应对策研究

植物的生境在时间和空间上都是异质性的，即使在很小的尺度上这种异质性也是存在的。克隆生长使得克隆植物在理论上更适应利用异质性环境，本文以几种克隆植物为对象，采用实验生态学方法，着重从生理生态特性、信号物质传导方面探讨克隆植物对异质性环境的适应对策。 以匍匐茎克隆植物野草莓(Fragaria vesca)为对象，研究了不同海拔梯度种群(1800m和3900m)对光照和养分资源斑块性分布生境的响应。研究结果显示：与资源的空间同质性处理(I) 和(II) 相比, 资源的空间异质性处理(III) 和(IV) 两个种群野草莓的近端、远端和整个克隆片段的生物量和分株数均获得显著增加。经历低光高养近端分株与经历高光低养的远段分株相连时，相比与低光高养的同质生境，来自两个海拔的种群分配更多的生物量到根；经历高光低养近端分株与经历低光高养远端分株相连时，相比于高光低养的同质生境，来自两个海拔的种群分配更少的生物量到根，类似的生物量分配格局在远端分株也被观察到。相比于高光低养同质性生境，当与低光高养远端分株相连时经历高光低养近端分株有更大的叶面积；相比于高光低养同质性生境，当与低光高养近端分株相连时经历高光低养远端分株有更大叶面积。实验结果表明, 资源交互斑块性生境中野草莓发生了克隆内分工。通过克隆内分工, 克隆植物能有效的利用异质性分布的资源, 缓解资源交互斑块性分布对克隆植物生长的不利影响。 以匍匐茎克隆植物蛇莓(Duchesnea indica)为对象, 研究其在高光照低水分斑块和低光照高水分斑块组成的资源交互斑块性生境中的克隆内分工。结果显示，当生长于高光照低水分(HL)条件下近端分株(basal ramets)与生长于低光照高水分(LH)条件下的远端分株(apical ramets)之间的匍匐茎连接时，近端分株根冠比显著下降，而远端分株根冠比显著增加，近端分株叶面积和远端分株总根长显著增加；当与低光照高水分条件下的远端分株相连时，近端分株叶片光合速率和叶绿素含量也相应增加。此外，克隆分株间资源交互传输显著提高蛇莓的生长表现（生物量和分株数）。因此，在光、水资源交互斑块性环境中克隆植物蛇莓分株在生物量分配、资源获取器官形态和生理特性方面发生了环境诱导的功能特化。这种对局部丰富资源的趋富特化在一定的程度上增强了克隆分株对资源的吸收利用能力，克隆内资源共享有助于缓解资源交互性斑块生境对克隆植物生长的不利影响，有效地提高克隆植物在其生境中存活与定居能力。 一个盆栽实验被采用以便调查克隆整合对经受局部沙埋的根状茎克隆植物沙生苔草(Carex praeclara)的影响，结果显示随着沙埋深度的增加，切断分株间的根状茎连接将显著降低经受沙埋处理分株的存活。当克隆植物经历局部沙埋时，切断分株间根状茎连接对其克隆生长（生物量、分株数和叶片数量）有显著负影响。耗-益(cost-benefit)分析显示，当与经历沙埋处理的远端分株相连时，近端分株的生长表现没有遭受任何负面影响。与经历沙埋处理远端分株相连时，近端分株的光合能力随沙埋深度的增加而增加。分株间的源-汇反馈调节机制所导致的补偿性反应减缓了局部沙埋对克隆植物生长的负效应。因此，克隆整合有助于提高经历局部沙埋克隆植物的存活，克隆植物在沙化地区植被恢复与重建方面具有重要意义。 克隆植物分株间的匍匐茎或根状茎连接不仅可以传输水分、矿质养分、光合产物，而且还可以传输信号物质。以根状茎克隆植物黑褐苔草(Carex alrofusca)为对象，采用盆栽实验研究外源茉莉酸诱导克隆片段相连分株间信号物质传导。结果显示，相比中龄和老龄分株，幼年分株对1mM茉莉酸诱导有显著反应。茉莉酸引起幼年分株叶片浓缩单宁含量显著增加，同时其叶片可溶性碳水化合物和氮含量降低。茉莉酸诱导后，幼年分株被昆虫咬食叶面积比率显著下降。因此匍匐茎或根状茎传也是克隆植物分株间信号物质传导重要通道，克隆植物通过分株间的风险扩散策略增强了对幼嫩植物组织器官的保护，这对克隆植物的存活或生长具有重要意义。

九寨沟湖泊湿地植物群落与植物地理研究

九寨沟湖泊湿地在维持九寨沟的生态平衡中起着重要的作用，在旅游产业的发展下，湿地生态系统及生物多样性面临着较大的威胁。尽管九寨沟湿地具有重要的生态价值，但目前对其研究尚比较薄弱。湿地植物群落和植物地理研究可以为湿地资源的可持续利用和监测保护提供科学依据。作者从2004年8月到2007年11月对九寨沟湿地的植物物种组成、地理分布、优势植物群落的结构、生长动态、湿地土壤种子库进行了调查研究。主要结果如下： 1. 九寨沟湿地物种组成、地理分布特点及湿地植物群落特点 九寨沟湿地共有苔藓植物8科13属16种，维管植物为48科107属199种。九寨沟湿地植物的地理成份较为丰富，维管植物在科级水平上有7种地理分布型（变型），在属级水平上有13种地理分布型（变型）， 在种级水平上共有29种地理分布型（变型）。九寨沟湿地植物以温带成份和我国特有成份为主，同时兼有热带、亚热带成份和环极—高山成份。九寨沟湿地植物的分布表现出明显的垂直地带性和水平地带性。湿地植物群落可划分21个群落类型，不同植物群落类型的物种多样性及物种组成存在较大的差异。九寨沟湿地植物的物种多样性和群落多样性以及较高的生产力特征，是维持其湿地生态景观多样性和稳定性的基础。 2. 土壤、水环境、海拔等对湿地植物的分布及生物多样性的影响 九寨沟湿地土壤、水等环境因子存在较大的差异。帕米尔苔草和宽叶香蒲等群落的凋落物较多，土壤有机碳、土壤总磷较高，可能是九寨沟湿地的重要土壤碳库。 九寨沟湿地植物沿水环境梯度的分布规律表现为：沉水植物（轮藻—篦齿眼子菜，水苦荬，杉叶藻）——挺水植物（水木贼，芦苇，宽叶香蒲）——湿生草本（苔草、节节草、披散木贼）——湿生灌木（柳灌丛，小檗灌丛）等。海拔也影响湿地植物的物种组成。 水深对物种多样性有影响，水深与物种丰富度负相关。随着水深的增加，水木贼、芦苇、杉叶藻、宽叶香蒲等群落的物种多样性下降；在长期淹水和季节性淹水的地方，水木贼群落物种多样性存在显著差异。土壤总氮与水木贼群落物种丰富度正相关。 3. 土壤营养元素、水环境对植物生长的影响 水深影响湿地植物生物量的分配。芦苇无性系分株在47 cm水深的环境中单株平均生物量最大；在干滩地中（地面水深0 cm），叶生物量百分比最大，而茎生物量百分比最小，茎的生物量百分比和生长速率随水深的增加而增加；在较干的滩地生境中，开花率、花序的生物量百分比明显大于水较深的生境。 水深与水木贼地上生物量负相关，但水木贼地上生物量在长期淹水和季节性淹水的地方没有显著的差异。在水浅的地方，杉叶藻、水木贼、芦苇等植物群落中，其他伴生物种的生物量占样方总生物量的百分比较大。 土壤有机碳、土壤总氮、土壤总磷等对湿地植物生物量的影响比较大：宽叶香蒲地上生物量与土壤总磷正相关；水木贼地上生物量与土壤总氮正相关；杉叶藻地上生物量与土壤有机碳正相关。 水深、土壤营养成分对湿地植物高度、密度等有影响。水木贼的平均高度在季节性淹水的地方比长期淹水的地方低，平均密度在长期淹水的地方比季节性淹水的地方低；除了5月份，其他观察月份水木贼的密度都与水深负相关，同时与土壤有机碳正相关。另外，芦苇密度与土壤有机碳含量正相关，宽叶香蒲密度与水深负相关，帕米尔苔草高度与土壤有机碳负相关。 4. 优势植物群落的动态变化 在优势植物群落中，优势种的高度、密度、盖度、生物量等在群落中占绝对优势。除五花海，水木贼群落的物种组成、高度、生物量在两年间没有显著的变化。芦苇群落的物种丰富度在近两年有所增加。 湿地植物生长表现为明显的季节动态，生长的峰值大多在7月－8月。优势植物群落的物候与水文周期有关。湿地植物群落的物种组成和密度，可以作为对湿地监测和保护的生物指示。 5. 九寨沟湿地土壤种子库特征及其在湿地生物多样性恢复中的作用 水深和现存植被物种丰富度可以解释湿地土壤种子库的变化。水深可以解释表层物种丰富度45%的变化。现存植被物种丰富度可以分别解释10 cm土层、2－5 cm土层及5－10 cm土层土壤种子库45%、48%和25%的变化。 湿地土壤种子库的密度为0－15945粒m-2, 种子库中共发现23个物种。现存植被优势物种和种子库优势物种不同。各层土壤种子库密度和物种丰富度并不存在显著的差异，但第二层土壤种子库密度最大。海拔、现存植被优势种盖度、土壤总磷、土壤总氮、土壤有机碳对湿地土壤种子库的密度和垂直结构没有影响。土壤种子库物种丰富度小于地上植被物种丰富度。湿地土壤种子库与地上植被的相关性不大。在浅水区域，湿地土壤种子库在湿地植被恢复中有一定作用。但在深水区域，保护现存植被更重要。 The lakeshore wetlands are valuable ecological units of the Jiuzhaigou lakes. Pressure for travel industry development pose a continuing and severe threat to the biodiversity-support function of the wetland system. Despite the ecological importance of wetlands in Jiuzhaigou, they are so far poorly studied. Both general plant communties and biogeographical studies are needed in order to attain basis for sustainable use the wetland resources and adequate protection of these areas. The present study was undertaken to examine aquatic plants distribution and the species compositon, structure and growth dynamics of their communities with variations of environmental factors along altitudes, water depth and soil properities gradients in Jiuzhaigou. Analysis of field survey data collected during August 2004 and November 2007 in lakeshore wetlands in Jiuzhaigou National Nature Reserve, Sichuan, China. The results were as following: (i) Species composition and biogeography in wetland vegetation 8 families, 13 genus, 16 species of moss and 48 families, 107 genus and 199 species of vascular plants in Jiuzhaigou wetlands were found. The floristic compositions were abundunt. Ten geographical distribution types at family level, 13 geographical distributions types at generic level and 29 geographical distribution types at specific level in vascular plants were found. Most species in Jiuzhaigou wetlands are temperate elements and Chinese endemic elements, with a few of tropical and subtropical and some circumarctic elements. And the plant distributions show clear vertical and horizontal patterns. There were 21 major wetland plant community types. Species composition and species richness in different plant communities are different. The species diversity and plant community diversity and their high biomass are the basis for the diversity and stability of wetland landscapes in Jiuzhaigou. (ii) Water depth, soil nutrients and altitudes influence on the species diversity and plant distribution. Total phosphorous and organic cabon in soil were higher in C. pamiernensis and T. latifolia communities, where are important cabon reservoirs in Jiuzhaigou wetlands. Along gradients of water depth, among populations of the dominant plant species present: submerged macrophytes (Chara vulgaris, Potagemonton pectinatus, Veronica anagalis-aquatica，Hippuris vulgaris), emergent macrophytes (Equisetum fluviatile, Phragamites australis, Typha latifolia), helophytes (Carex pamirensis )and shrubs (Salix sp., Berberis sp. ). Altitudes influence on the assemblage of plant communities. Water depth negatively correlated with species richness. Specie richness showed differences between permanently flooded sites and seasonally flooded sites in E. fluvatile communities. And total nitrogen in soil was negatively correlated with species richness in E. fluviatile communities. Altitudes show no significant influence on species richness, but in fact, through our analyses, they do have influence on the assemblage of wetland plants. (iii) Water depth, soil nutrients influence on the plant growth Water depth influences the biomass allocation in Phragmities australis. The average aboveground biomass of a single ramet (4.2 g) was the largest in the habitat with water level 47 cm above the soil surface. At the habitat with water level under soil surface 15 cm (－15 cm), the leaf biomass percentage (of the total ramet biomass) was the largest (46.1%), and the height and percentage of ramose ramets ( with branches on stem )(of the total ramets in a plot) were found obviously different. The deeper in water, the larger the biomass percentage and growth rate of stems were. The flowering rate and biomass of panicles were greater in shallow water than those in deep water. Water depth negatively correlated with aboveground biomass of E. fluviatile. However, above-ground biomass of E. fluviatile showed no significant difference between permanently flooded sites and seasonally flooded sites. But in shallow water, more biomasses of accompanying species were found in dominant plant communities such as H. vulgaris communities, E. fluviatile communities and P. australis communities. Water depth, soil nutrients influence on shoot density and shoot length of wetland plants. The shoot density of E. fluviatile was correlated to water depth in all growth months. Annual average density was significantly lower at permanently flooded sites than at seasonally flooded sites. But the annual average shoot length was significantly lower at seasonally flooded sites than at permanently flooded sites. (iv) Growth dynamics of dominant communities in Jiuzhaigou wetland The shoot length and shoot density, coverage and biomass of domiant species were dominated in plant communities. The species composition increased in P. australis communities in recent two years. The species richness in E. fluviatile communities showed no difference between 2005 and 2007. The above-ground biomass and shoot density in Five－flower Lake from July 2005 to July 2007 were significantly different, while in other sites, the differences were not significant. Shoot height, shoot density and above-ground biomass showed significant seasonal changes in all sites. Growth dynamics correlated with the cycle of water levels in lakes. Most plants growth parameters peaked at July or August. The biomass of T. latifolia peaked in August. But the shoot length of T. latifolia in deeper water peaked in July. The shoot length of E. fluviatile increased significantly from May to August except in seasonally flooded sites in Arrow-bamboo Lake. The species composition of communities and shoot density can be used as bioindicators in Jiuzhaigou wetland. (v) Soil seed bank in Jiuzhaigou wetland and its role in vegetation restoration Seed density in all soil layer samples was negatively correlated to water depth. Water depth can explain 45% variance of species richness in surface layer in sediment. Species richness in extant vegetation can explain 45%, 48%, 25% variance of species richness in total 10 cm and in 2－5 cm and 5－10 cm layer sediment respectively. Mean seed densities in wetlands ranged from 0 to 15945 m–2. A total of 23 species germinated in seed bank. The dominant species in seed bank and extant vegetation showed great difference. The total number of species and seedlings that germinated in different layers was not significantly different. But the second layer had the greatest seed density. In shallow water, seed bank can contribute to vegetation restoration, while in deeper water, protection of extant vegetation may be a better strategy.

青藏高原东部植物生态特征在季节性雪厚度梯度上的变化

本文以青藏高原东部的高山草甸为研究对象，设置早融、中间及晚融三个融雪部位，采用实验室测量、野外测量、野外样方调查相结合的 方法，从个体、种群和群落的水平上比较研究了高山雪场植物在同一雪场样地中不同融雪梯度上的特征变异及适应，结果表明： 从早融到晚融的梯度上，随着融雪时间的逐渐推迟，表土日温差降低，冻融交替的强度减弱，土壤水份逐渐增加，总N、总P、总K 以及 可溶性的N、P 和pH 变化不明显，土壤有机质及可溶性的K 和Ca 逐渐降低。冻融交替强度上的差异以及土壤水分差异被认为是融雪梯度上 影响植物生长的主要原因。 从早融到晚融的梯度上，伴随着生态因子的改变，几种常见植物的个体特征也发生相应的变化。首先，物候期推迟。植物开始生长的时间 一般要推迟将近二十天，但同一种植物在不同的融雪部位上的衰老期趋于一致，这预示着在晚融部位同一植物的生长期要缩短。其次，个体生 长特性发生改变。黑褐穗苔草（Carex atrofusca subsp. minor (Boott) T.Koyama）和西北黄芪（Astragalus fenzelianus Pet.-Stib.）的个体生长（株高、单株叶数、单叶面积和地上生物量）表现为逐渐增加的趋势；斑唇马先蒿（Pedicularis longiflora Rudolph var. tubiformis (Klotz.) Tsoong）和川西小黄菊（Pyrethrum tatsienense (Bur. et Franch.) Ling ex Shih.）则表现为逐渐降低的趋势；长叶火绒草（Leontopodium longifolium Ling）在融雪梯度上的变化趋势不明显。再次，从繁殖特性来看，大卫马先蒿（Pedicularis davidii var. pentodon Tsoong）的单株花数、单花种子数、种子千粒重及种子萌发率随融雪的推迟呈现为逐渐增加的趋势；圆穗蓼（Polygonum macrophyllum D.Don）的种子（小坚果）千粒重和萌发率也表现为逐渐增加，其余繁殖特征变化不明显。 在种群层次上，几个常见物种的分布格局随着融雪的推迟都发生一定的变化，基本上表现为从早融的集群分布到中间或晚融部位的随机分布。物种间的联结性也发生较大的变化，由早融部位的总体上的正关联逐步过度到晚融部位上的总体上的负关联。特定种对间的联结性也发生较大的变化。恶劣环境条件（如剧烈的冻融交替）的影响以及对恶劣条件适应被认为是分布格局及种间联结性发生变化的主要原因。 在群落层次上，物种多样性的变化表现为单峰曲线的格局，即在中间部位多样性最高。早融部位强烈的冻融交替和晚融部位缩短的生长季是早融及晚融部位物种多样性不高的重要原因。几乎所有的只出现在一个融雪部位（雪深级别）上的物种都发生在中间融雪部位。这说明，中等的雪深更有利于许多高山植物的存活，而过浅过深的积雪都不利于植物的生存。另外，相距较近的融雪梯度之间的物种相似性较大，而相距较远的梯度之间物种的替代率较高，物种的相似性较小。在群落的生物量方面，地上生物量随融雪的推迟而升高，地下生物量随融雪的推迟而下降，地上与地下生物量之总和随着融雪的推迟而下降，地下生物量与地上生物量之比随着融雪的推迟而下降。早融部位的地上生物量主要集中于地上0-10cm 的范围内，表明在早融部位植物地上部分有变矮的趋势；早融部位的地下生物量在土壤各深度分布相对较均一，而晚融部位地下生物量则主要集中于地下0-10cm 的范围内。生物量的变化趋势主要与雪场中各部位的土壤水分含量及地表日温度差异有关，是植物适应特定环境的结果。 To detect the plants’ responses to snow-cover gradients in an alpine meadow of eastern Tibetan plateau, laboratory method and field sample plot method were employed, and three gradeients （early-, medium and late-melting）were established in a natural snowbed. The measurements were carried out for two years and was done on three levels——individual, population and community. The results are shown as follows : From early- to late-melting gradients, daily ground temperature difference between day and night decreased, amplitude of freeze-thaw alternation weakened, soil organic matter contents and soluble K and Ca decreased, while soil water content increased. Total N, total P, total K，pH soluble N and soluble P kept constant from early- to late-melting portions. Among these factors, the changes of intense freeze-thaw alternation and soil water contents were considered as main factors affecting plants’ growth. From early- to late-melting portions, all phenological phases postponed, e.g. phase of plant emergence postponed almost twenty days. However, the same species’ individuals at different portions withered in step, which implied that the individuals at late-melting portion possessed shorter growing season length. Along the same gradient, both Carex atrofusca subsp. minor (Boott) T. Koyama and Astragalus fenzelianus Pet.-Stib. increased their individual growth, whereas Pedicularis longiflora Rudolph var. tubiformis (Klotz.) Tsoong and Pyrethrum tatsienense (Bur. et Franch.) Ling ex Shih. decreased their individual growth. Unlike the four plants mentioned above, Leontopodium longifolium L. did not show any evident change. As to reproductive charateristics, the flowers per individual, the number of seeds per flower, the thousand seed weight and the seed germination rate of Pedicularis davidii var. pentodon showed an increasing trend; and Polygonum macrophyllum D.Don also increased its thousand seed weight and seed germination rate along the same gradient. However, the other reproductive charateristics of Polygonum macrophyllum D.Don did not change significantly. At population level, the distribution pattern of several selected species changed from cluster pattern to random pattern as the snowmelt postponed. Overall association among the species changed from positive to negative along the same gradient. Further, interspecific association also changed evidently. Adverse circumstances such as intense freeze-thaw alternation were considered as primary factors resulting in changes of population distribution pattern and interspecific association. At the level of community, species diversity showed a pattern of a unimodal trend, i.e. the highest diversity occurred at medium snow depth，perhaps because of intense freeze-thaw alternation at early-melting portions and the shortest growing season at late-melting portions. Almost all species that only appeared at one snowmelt portion occurred at medium portion, indicating that medium snow depth was more suitable for many species’ survival. Species replacement from one snowmelt portion to its neighboring portion seldom took place. However, while distance between two portions became farther, species replacement between the two portions occurred more frequently. As for biomass, aboveground biomass increased from early- to late-melting portions, whereas belowground biomass, total biomass and the ratio of belowground to aboveground all decreased along the same snow gradient. A majority of aboveground biomass distributed in a height range of 0-10 cm, suggesting that height of plants inhabiting early-melting portion be shorter compared with other portions. In addition, belowground biomass at early-melting portion was evenly distributed at different soil depth in comparison with aboveground biomass, whereas belowground biomass at late-melting portion concentrated 0-10cm soil layer below ground. The changing trend of biomass was also related to two factors. One was soil water content, and the other topsoil temperature difference between day and night.