克隆植物在自然界中普遍存在,在许多生态系统,如草原、冻原、湿地、水域等生态系统中都占据优势地位。克隆植物中的生理整合是克隆植物区别于非克隆植物的重要特征之一。通过克隆整合可以实现相连分株之间物质资源的传递,进而促进克隆植物的生长和适合度。关于克隆整合对植物生长影响的研究大多数集中在异质环境条件下,对于克隆整合在同质环境下的作用,以及克隆整合对克隆植物种内种间关系影响的研究还较少。本论文选取四种具有明显生理整合作用的克隆植物为研究对象,采用温室控制实验的方法,研究了克隆整合对克隆植物生长和竞争能力的影响。主要结果如下:(1)将包含有根和无根分株的空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)片段种植在不同N素水平(5、10、20、40、60 mg/L)的同质环境条件下,设置分株间连接和切断处理,实验结果表明克隆整合作用在同质的N资源限制环境下对空心莲子草的生长没有显著影响,但影响了相连分株之间资源的分配,促进了靠近尖端的年幼分株的生长。(2)选取浮水克隆植物大薸(Pistia stratiotes)为研究对象,设置三种初始密度处理(分别为1、5、9株)和两种生理整合处理(保持母株和新生分株之间匍匐茎的连接或切断)。实验结果表明克隆整合不能改变大藻的种内竞争强度,但是可以增加大藻整体克隆的生物量。因此,片段化可能会提高其种间竞争能力和入侵性,所以人为的片段化不应该作为减弱入侵植物大藻快速生长的手段。(3)将浮水植物大藻和凤眼莲(Eichhornia crassipes)单独种植和混合种植,并设置切断和连接处理。结果表明片段化降低了大薸与凤眼莲竞争的相对竞争能力,克隆整合可以促进大藻相对较小的新生分株与凤眼莲相对较大的新生分株更加有效地竞争。这表明当克隆内的生理整合能够减缓不对称竞争时,克隆内会产生更多的个体较小的分株。(4)选取克隆植物沙滩草莓(Fragaria chiloensis)的分株对和其本地共生种显脊雀麦(Bromus carinatus)为研究对象,设置三种竞争处理(对照、同质性竞争和异质性竞争)和两种整合处理(保持分株对之间匍匐茎的连接或切断)。同质性竞争处理中沙滩草莓的两个分株均种植在显脊雀麦竞争中,异质性竞争处理中只有年幼分株种植在显脊雀麦竞争中,而年老分株单独种植。实验结果表明:在异质性竞争处理中,即只有沙滩草莓的年幼分株生长在有显脊雀麦竞争的环境时,克隆整合作用才显著促进了其年幼分株和整体克隆的生长。克隆整合作用的程度在不同物种中差异较大,这与克隆植物本身的特性以及克隆植物的生长环境均关系密切。研究克隆整合对克隆植物生长和竞争能力的影响,对认识克隆植物在生态系统中的作用,植物繁殖和生长方式的多样性等具有重要的学术价值。