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东北岩高兰枝序的确定方法研究

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  摘要:枝序的確定是研究植物构型的前期准备。本文以东北岩高兰为研究对象,以常用确定植物枝序的方法为基础,确定其地上部枝序等级,便于后续的研究。
  关键词:东北岩高兰;枝序;枝系构型
  基金项目:国家自然科学基金项目(31660172)支持
  中图分类号: Q945                                  文献标识码:  A                          DOI编号:   10.14025/j.cnki.jlny.2019.12.052
  构件一词由1977年F.Halle[1]等人提出,植物体可以被视为构件集合体[2、3],分为地上枝系和地下根系两个亚系统。植物体不同的枝系特征以及枝上各构件单元如叶、芽的配置及其动态变化特征反映了植物对空间、光等资源的利用,以此来反映不同植物在不同的生长发育阶段对环境的适应策略[4]。各个构件在空间位置的排列是植物体特定的几何形态特征,构件的空间位置由分枝长度、分枝角度、分枝率三个形态学性状决定,这三个形态学性状也是用来描述分枝格局的主要参数,对此Halle等人于20世纪70年代提出了树木构型的概念。
  东北岩高兰(Empetrum nigrum var. japonicum)为大兴安岭北部林区最高级别国家二级保护植物,是岩高兰科岩高兰属在我国仅有的唯一变种[5],属我国珍稀濒危植物。目前,国内外几乎没有对其生长特性等方面展开研究,因此,尚未明确其枝序确定的最佳方法。
  1 枝序确定方法与统计指标
  确定植物枝级的方法最常用的为离心式和向心式。离心式即枝条由内到外,由下到上,下层的第1枝为第1级,2个第1级相遇为第2级,2个第2级相遇为第3级,以此类推。离心式是按照植株分株发育顺序,其不足是使功能相同的末级小枝处于不同的枝级,从而使分枝率的生物学可靠性降低;向心式即最外层第1小枝作为1级分枝,2个1级分枝相遇定义为2级分枝,2个相同级别分枝相遇,取下级分枝作为枝级,以此类推。向心式法侧重于生理功能,其不足之处是与植冠发育实际方向相反。
  总体分枝(OBR)、逐步分枝率(SBR)、枝径比(RBD)[6],公式如下:
  OBR=(NT-NS)/(NT-N1),式中NT代表所有枝条的总数;NS代表最高级枝条的枝条数;N1代表第一级枝条的总数。
  逐步分枝率(SBR1∶2)
  SBR1:2 = N1/N2
  式中:N1和N2分别是一级枝总数和二级枝枝总数。
  枝径比(RBD)
  RBDi:i+1= Di/Di+1
  式中:Di和Di+1分别是第i和第i+1级枝条的直径(mm),i=1,2。
  2 东北岩高兰枝级的确定
  枝序参考向心法确定[6]。根据东北岩高兰枝的生长特点,结合枝的颜色与节的位置(见图1),每年秋季测定可明显区分新生枝和前1年枝,因此,2017年和2018年连续2年测定可以区分出3级枝系。最外层新生枝为第一级分枝(2018年的新生枝),向内依次为第二级枝(2017年的新生枝)、三级枝(2016年的新生枝)。
  3 结语
  在对东北岩高兰克隆构型刻画的研究,应将枝系构型与根系构型的相关研究紧密结合,尽量不忽略两者间的相关性是今后研究相关研究应完善之处。
  对于一些克隆植物构型方面的研究,避免局限于克隆构型相关概念,突破传统研究手段和方法,开拓对克隆植物尤其是克隆灌木构型方面的研究。
  参考文献
  [1]HALLE F , OLDEMAN R A , TOMLINSON P B . Tropic tree sand forestry , an architecture analysis[M].Berlin: pringer-Verlay,1978
  [2]HARPER J L. Plant demography and ecological theory[J]. Oikis, 1980(35):244-253.
  [3]HARPER J L. Population biology of plant[M]. London: Academic press,1977.
  [4]孙栋元,赵成义,王丽娟,等.荒漠植物构型研究进展[J]. 水土保持研究,2011,18(5):281-287.
  [5]郑勉,闵天禄.中国植物志[M].科学出版社,1980(45):62.
  [6]宋于洋.梭梭构件格局的环境变异[J].西北林学院学报2008,23(06):60-65.
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