不同植物开花期种群构件的生物量分配

不同植物开花期种群构件的生物量分配

一、实验目的：1．认识不同植物生长发育过程中能量分配与权衡的生活史对策；

2．认识物种能量分配对于植物种族延续的意义；

3．学习测量生物量的一般方法和统计方法。

二、实验原理

1、生物在生存斗争中获得的生存对策称生活史对策。能量分配与权衡对策是生物在生存过程中用于一

方面的能量不能再用于另一方面，即生物不可能使其生活史的每一组分都达到最大，而必须在不同的生活史组分间进行权衡，即生长和繁殖间能量输出的权衡；

2、种群可以由单体生物或构件生物组成。在由单体生物组成的种群中，每一个体都是由一个受精卵直

接发育而来，个体的形态和发育都可以预测，哺乳类、鸟类、两栖类和昆虫都是单体生物；构件生物是指由一个合子发育的形成一套构件组成的个体，如一株树有许多树枝，并且构件数很不相同，随着环境的变化而变化。一般高等植物是构件生物，大多数动物属单体生物；

3、生物构件是指植物的根、叶、花、果实等构件或各部分组成的集合。生物生长过程中，必须对名组

分进行能量分配。然而不同植物生物能量分配的趋势有所不同，反映了植物不同的生活史对策。

三、实验用具和器材

开花期植物、电热烘箱、电子分析天平、铲子、尺子

四、实验方法

1．取材：（1）选取每组选取1种开花期入侵植物地耳草，在样地中随机设置 5个 1 m × 1 m的小样方, 每个样方选取 4株开花植株, 共20株；

（2）将其根系全部挖出, 把根系上的土一起带回实验室, 水中浸泡去掉根部泥土,

冲洗干净后将植株的根、茎、叶、花各器官分离（按株）, 分别装袋, 在105℃

下烘10分钟；80℃下烘3－10小时或至恒重；

（3）将地耳草的根、茎、叶、花各器官按株分离, 分别装袋, 在105℃下烘10

分钟；80℃下烘3－10小时或至恒重；

（4）用精确度为 1 /10000电子天平逐株、逐项称重，并记录各项数值。注：植物样品的烘干程序：105℃，10分钟；80℃，3－10小时或至恒重。

2．统计与分析：（1）测量和统计20株地耳草植物的高度变幅、平均高度、个体生物量变幅、

平均生物量、标准差、变异系数；

最大值和最小值来反映观测样本的实际大小范围；

平均数 (M)代表样本各性状整体水平特征；

标准差 ( SD)反映样本的绝对变异度；

变异系数 (CV ) 反映样本的相对变异度，变异系数是样本标准差占其相应平均

数的百分数。

（2）各构件生物量（最大、最小、平均）；各构件生物量分配（最大、最小、平均），

各构件的生物量占该株总生物量的百分比作为生物量分配的数量指标，即某一构件

生物量分配 = (该构件生物量 /该构件所在植株的总生物量 ) × 100%。

五、实验结果

1、各构件数量特征分析：所测20株地耳草的高度变幅、平均高度、个体生物量变幅、平均生物量、各

构件生物量大小排序、各构件变异系数；

地耳草各构件数据分析

地耳草各构件生物量大小排序

地耳草各构件生物量分配

2、以相关性分析对构件生物量与植株高度的关系进行分析；

3、以相关性分析构件生物量分配与总生物量的关系

六、分析讨论

1、植物种群花期生物量及其分配特征？

答：从地耳草各构件数据分析，可知花的

变异系数最高，且开花期地耳草种群的生物量分配大小为：叶﹥茎﹥花﹥根。通过各构件生物量分配与总生物量的相关性分析，可以看出根的生物量分配与总生物量的分配的相关性为-0.355，呈负相关的；茎为.657，在0.01水平上显著相关，而且为正相关；叶为-0.580，为负相关；花为0.487，在0.05水平上显著相关，而且为正相关；通过这些数据可以知道，生物量的分配主要集中在花和茎上，少部分在叶，根较少。

2、花期各构件生物量与株高的关系及其原因？

答：通过各构件生物量与株高关系的相关性分析，可以看出根、茎、叶、花的生物量分配与株高的相关性分别为0.348，0.660，0.22，0.643，在0.01水平上显著相关，而且都呈正相关。茎是植物结构中最重要的营养器官之一，起着运输、支撑、储藏和合成等重要功能，为地耳草的生殖阶段起着关键的作用。由于所选取的植物地耳草处于开花阶段，植物将部分生物量投入到花构件中去，这也是造成花构件的生物量远远大于叶和根的原因之一。

3、各构件生物量分配之间的关系及其原因？

答：综上分析，表明各构件生物量分配之间呈大部分负相关。这可能与遗传和环境相关因素有关。植物各构件需要随着环境的变化做出相应改变，而总生物量是一定的，无法给植物体分配无限的生物量，这就导致各构件生物量间的此消彼长。对于研究材料地耳草，由于周围环境中有蔓花生等优势种的存在，迫于对环境的适应及生存压力，该植物只有采取一定的生态对策进行应对，以提高适应环境，并繁衍后代。资料可知，在花期，地耳草各构件生物量的投入与株高和总生物量有很显著的相关性。这种差异，反映出地耳草在空间资源有限的条件下，自身生存发展才采取的一种策略，以得到最大限度的利用和生存，反映出生物量分配与

生殖生长关系。