播种时间与刈割干扰对两种一年生植物生活史特征的影响

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植物的生活史特征是在植物种群的各生活史阶段中,与其存活、生长和繁殖相关的所有指标,也是植物对环境和所受到的干扰长期适应的具体表现。种子萌发是植物生活史的开端,播种时间直接影响植物的生育期、生长、生殖和生物量分配等生活史特征,温带干旱半干旱区的一年生植物藜(ChenoPodium album L.)和反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)在生长季内能够形成一个萌发系列。刈割处理影响着植物的形态结构、生殖生长等生活史特征。播种时间和不同刈割处理对一年生植物种群生活史特征影响的研究对于揭示变境和干扰下一年生植物的生活史调节策略和丰富植物种群的适应理论有重要意义。本研究在小区中连续进行两个生长季(2018、2019)的控制实验,通过对不同播种时间(5月12日、6月1日、6月21日、7月11日)下生长的藜和反枝苋进行刈割强度(对照、植物高度?、植株高度?)和刈割频度(对照、1次、2次、3次)的处理,分析了两种植物的生育期、生长特征、生物量、生物量分配特征的变化及规律。研究结果如下:(1)播种时间对藜和反枝苋生育期的影响既有一致性又有差异性。一致性表现为:不同播种时间下,两种植物的总生活史和营养生长期缩短,开花期占比增加;差异性表现为:藜增加种子成熟期及占比,反枝苋则缩短种子成熟期和所占比例。(2)播种时间和刈割干扰对藜和反枝苋的生长特征产生了不同影响。2018年其交互作用对藜和反枝苋的株高、冠幅、二级分枝长均有显著影响,2019年其交互作用对藜的株高和冠幅,反枝苋的一级分枝数有显著影响。2018年藜第1次播种的株高、冠幅、一级分枝长、二级分枝长、一级分枝数和二级分枝数分别是第4次的2.2、1.6、1.3、2.7、3.1和2.7倍,反枝苋的为3.5、1.9、1.1、2.5、5.4和11.9倍;2019年的藜为4.4、4.7、7.7、3.5、1.7和12.3倍,反枝苋的为3.6、2.5、6.3、1.7、1.4和24.0倍。两种植物对刈割干扰的响应相似,2018年和2019年藜和反枝苋的冠幅、一级分枝长、二级分枝长均在中度刈割强度,1次和2次刈割频度处理下的生长特征响应最为显著。(3)播种时间和刈割干扰对藜和反枝苋的生物量积累有不同影响。仅2018年其交互作用对反枝苋的根生物量、茎生物量、花序生物量和总生物量有显著影响。2018年藜第1次播种的根、茎、叶、花序和总生物量分别是第4次的5.6、9.6、6.9、4.3和6.1倍,反枝苋的为13.4、18.4、11.1、6.6和9.9倍;2019年的藜为19.8、25.3、13.6、17.9和20.1倍,反枝苋的为7.2、12.8、5.2、11.3和10.3倍。刈割干扰对藜和反枝苋的影响相似,其根、茎、叶、花序和总生物量均以在中度刈割强度,1次和2次刈割频度下增大最为显著。(4)播种时间和刈割干扰对藜和反枝苋的生物量分配有不同影响。2018年其交互作用对藜的叶生物量分配,反枝苋的根生物量分配、茎生物量分配和花序生物量分配有显著影响,2019年其交互作用对藜的根生物量分配、茎生物量分配、花序生物量分配,反枝苋的根生物量分配和叶生物量分配有显著影响。2018年和2019年藜和反枝苋均随着播种时间的延后,叶、花序和根生物量分配呈增加趋势,茎生物量分配呈减小趋势。刈割干扰对藜和反枝苋生物量分配的影响为,随着刈割强度和频度的增加,叶和花序生物量分配呈现逐渐增大趋势,其中2018年第2次和第4次,2019年第2次和第3次播种中藜的生物量分配增大趋势最明显,且与对照组差异显著,反枝苋的生物量分配对于刈割干扰的响应相对较弱。
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