功能性状已被用来解释植物对水分可用性变化的反应。我们对植物对生物和非生物驱动因素的反应的理解主要基于地上植物性状。由于对地下植物性状的考虑有限,植物用水策略的一般观点仍然难以捉摸。
在《植物学年鉴》上发表的一项研究中,中国科学院西双版纳热带植物园(XTBG)的研究人员试图检查和比较地上和地下性状的响应,以及生物量分配模式对土壤水分和植物竞争处理的影响.
研究人员选择了五种热带树种的幼苗,并在有和没有种内竞争的土壤水分梯度(低(干旱)、中等和高(水分充足)水分水平)下,在温室中种植了16周。在收获时,他们根据标准协议测量了所有幼苗的9个地上特征和5个地下特征。
他们发现,地上和地下的性状对土壤水分可用性和植物竞争有不同的反应和不一致的相关性。针对土壤水分梯度,发现地上性状与叶片经济谱一致,而地下性状与根经济谱不一致。比叶面积与比根长呈正相关,而与不同水分水平的根平均直径呈负相关。然而,叶干物质含量出人意料地与特定根长和根分枝指数呈正相关。
种内竞争影响了地上和地下性状,但与土壤水分相互作用仅影响地下性状。然而,跨越土壤水分梯度向地上和地下植物器官的生物量分配确实支持功能平衡理论,其中相对较大比例的生物量分配在捕获有限水资源用于生长的器官中。
“我们的结果表明,地下性状对植物种内竞争和土壤水分条件的反应可能无法通过地上性状推断出来。植物可能会使用一系列生态策略来应对不同的环境变化,”XTBG的杨杰说。