科學網—研究揭示植物性狀對極端乾旱的響應規律

2021-01-09 科學網

 

本報訊 中科院瀋陽應用生態所研究員王正文、左小安和博士雒文濤等以內蒙古草原為研究對象，對比分析了植物群落功能性狀的響應能力在不同草原類型之間的差異及其原因。相關成果近日發表於《植物和土壤》期刊。

群落穩定性是植物群落結構與功能的一個綜合特徵，直接關係到生態系統服務功能的發揮。近年來，在全球氣候變暖的背景下，極端乾旱事件的發生頻率和強度不斷加劇，對生態系統的結構和功能產生了巨大影響。解析群落中物種內和物種間性狀變異能夠有效地反映群落內植物的相互作用以及植物對新環境的適應，是理解群落穩定性與功能性狀格局關係的新視角，但目前相關數據和證據還比較缺乏。

研究人員依託極端乾旱聯網實驗平臺，在連續3年乾旱處理和生態學研究基礎上，以物種內和物種間功能性狀為視角，探討了群落功能性狀應對乾旱事件的內在過程與機理。

研究發現，群落性狀變異對乾旱的敏感性高於群落性狀均值，說明性狀的變異比性狀本身更能反映植物群落對乾旱的響應能力。乾旱地區植物群落性狀變異對乾旱處理的響應能力更強，該過程主要受種內性狀變異的驅動，然而，植物群落性狀變異隨天然乾旱梯度的增加而逐漸升高，該過程主要由種間變異引起。該研究強調了群落性狀變異在預測生態系統結構和功能，應對乾旱事件方面的重要性。（馮麗妃）

相關論文信息：https://doi.org/10.1007/s11104-019-04176-w

《中國科學報》 (2019-09-24 第7版 生態環境)

相關焦點

  • 瀋陽生態所揭示植物性狀對極端乾旱事件的響應規律
    瀋陽生態所揭示植物性狀對極端乾旱事件的響應規律 2019-09-18 瀋陽應用生態研究所 【字體：大 中 小】
  • 科學家揭示植物功能性狀與生產力模擬新機制—新聞—科學網
    華東師範大學生態與環境科學學院教授夏建陽團隊在植物功能性狀與生產力模擬方向的研究中又獲新進展，進一步揭示了植物葉片功能性狀的權衡關係對全球環境變化的響應規律及其對生態系統生產力預測的重要意義
  • 科學網—揭示植物功能性狀與生產力模擬新機制
    本報訊（記者黃辛 通訊員戴琪）地球上現存30多萬種維管束植物，它們在進化過程中呈現出豐富多樣的生理生態學和形態學特徵，
  • 研究揭示氮添加對植物光合性狀影響全球格局—新聞—科學網
    中國科學院華南植物園生態中心助理研究員梁星雲和博士生張統等在葉清研究員的指導下，揭示氮添加對植物光合性狀影響的全球格局。
  • 植物所在植物根系性狀及其對降水變化的響應機制研究中獲進展
    根系是植物吸收水分和養分的主要器官，其性狀特徵決定植物對地下資源的獲取，影響植物的生長、生存、分布以及對氣候變化的響應，對生態系統的功能和過程具有重要的驅動作用。由於根系的難獲取性以及根繫結構的複雜性，對根系性狀的種間變異規律及其對降水變化的響應機制知之甚少。
  • 研究揭示水分來源深度直接影響喀斯特石生植物水勢調節及乾旱脆弱...
    但由於該區特殊的地質條件，地表水滲漏嚴重、水文過程迅速等導致降雨後只能維持數日的溼潤環境，巖溶乾旱頻發，嚴重影響植物的生長和分布。同時，全球變化尤其是降水格局變化背景下，西南喀斯特地區不僅年均降水量呈下降趨勢，極端氣候事件（如降水和乾旱）出現的頻率亦明顯升高，且這種變化的空間異質性正逐漸降低，致使該區植物承受雙重水分脅迫。
  • 研究揭示水分來源深度直接影響喀斯特石生植物水勢調節及乾旱脆弱性特徵
    但由於該區特殊的地質條件，地表水滲漏嚴重、水文過程迅速等導致降雨後只能維持數日的溼潤環境，巖溶乾旱頻發，嚴重影響植物的生長和分布。同時，全球變化尤其是降水格局變化背景下，西南喀斯特地區不僅年均降水量呈下降趨勢，極端氣候事件（如降水和乾旱）出現的頻率亦明顯升高，且這種變化的空間異質性正逐漸降低，致使該區植物承受雙重水分脅迫。
  • 科學家揭示植物葉性狀對乾旱區植被區劃的指示意義—新聞—科學網
    一些關鍵葉性狀很可能是一個較客觀反映植被本身特徵的、可測量和比較的植被區劃綜合指標。但是，關於植物葉性狀與乾旱區植被區劃關係的研究仍很缺乏。日前，中科院青藏高原研究所羅天祥團隊及合作者在植物葉性狀可指示乾旱區植被的地帶性分布取得進展，相關成果發布於《植物學年報》。
  • 科學網—揭示植物水力性狀與樹高的協調機制
    中科院華南植物園揭示植物水力性狀與樹高的協調機制   本報訊（記者朱漢斌 通訊員周飛）中科院華南植物園研究員葉清等人，通過建立全球369個樣地1281種木本植物的最大樹高和11個水力性狀資料庫，探討了最大樹高對植物水分運輸 「效率—安全」權衡關係的影響模式。
  • 【中國科學報】研究揭示全球尺度氮添加對植物光合性狀影響
    中科院華南植物園生態中心助理研究員梁星雲和博士生張統等在研究員葉清的指導下，揭示了氮添加對植物光合性狀影響的全球格局。相關研究近日發表於《全球變化生物學》。　　大氣氮沉降是影響陸地生態系統結構和功能的重要全球變化因子，然而在全球尺度下大氣氮沉降對植物光合碳吸收的影響機制尚不清楚。
  • 植物性狀網絡理論、方法研究獲進展
    植物性狀種類繁多，可簡單分為葉性狀、枝性狀、乾性狀、根性狀、繁殖性狀、整體性狀等。經過多年研究，人們認識到每個或每類植物性狀均具有明顯的多功能性（multi-functionality），例如，葉片上的微毛在反射太陽輻射從而降低輻射對葉片損傷的同時，也有效防止了葉片水分的散失。
  • 植物所揭示氮富集下植物功能性狀對高寒草地生產力的調控機制
    但近年來的研究卻顯示氮富集引起的磷限制、多樣性降低和群落組成改變，可能會抵消氮輸入對生產力的促進效應。因此，闡明氮富集對草地生態系統生產力的影響機製成為當前全球變化生態學領域的焦點話題。作為連接全球變化與生態系統功能之間的橋梁，植物功能性狀為解析草地生態系統生產力對氮富集的響應機制提供了可能途徑。然而，目前仍缺乏氮富集背景下植物功能性狀調控草地生產力的實驗證據。
  • 科學家發現葉性狀可指示乾旱區植被區劃—新聞—科學網
    日前，中國科學院青藏高原研究所高寒生態學與生物多樣性重點實驗室羅天祥研究員課題組與中國林業科學研究院荒漠化研究所吳波研究員課題組合作，以我國北方乾旱區沙地上廣泛分布的油蒿種群為研究對象
  • 廣州大揭示生物鐘基因GmLHY調控大豆乾旱脅迫響應的分子機制
    . | 廣州大學劉寶輝/李美娜團隊揭示生物鐘基因GmLHY調控大豆乾旱脅迫響應的分子機制責編 | 逸雲>生物鐘在植物開花、植物激素生物合成和非生物脅迫響應等多種生物過程中起著重要作用。生物鐘基因在模式植物中調節乾旱脅迫響應的方式已經得到了很好的研究，而在作物物種中卻知之甚少，例如全球主要作物大豆。
  • 青藏高原所等發現植物葉性狀可指示乾旱區植被的地帶性分布
    葉性狀是植物適應環境所表現出來的葉片水平上的特徵，與生態系統功能關係密切，植物葉性狀及其相關關係沿著環境梯度的變化在決定植物分布格局上具有重要作用。因此，一些關鍵葉性狀很可能是一個較客觀反映植被本身特徵的、可測量和比較的植被區劃綜合指標。但是，關於植物葉性狀與乾旱區植被區劃關係的研究仍很缺乏。
  • 極端氣候工程地質:乾旱災害及對策研究進展
    針對乾旱災害問題，近些年來工程地質界圍繞乾旱氣候-土體相互作用方式、作用結果、監測技術及對策開展了大量研究，在乾旱氣候作用下土體工程性質響應過程及災變機制方面取得了重要進展，尤其在土體蒸發、收縮、龜裂過程及機理等方面取得了一批創新性研究成果，彌補了工程地質領域在乾旱氣象災害方面的研究空白，為指導乾旱地區的工程地質實踐和防災減災工作提供了科學依據。
  • 亞熱帶生態所揭示密度影響溼地植物對乾旱脅迫的響應機制
    密度是影響植物生長及群落結構的重要因子，但其影響具有兩面性。一方面由於對光照、養分等資源的競爭限制植物生長，另一方面較高的密度可通過改善微生境促進植物生長。受季節性水位波動的影響，溼地植物常面臨洪水和乾旱雙重脅迫，但密度如何影響植物對乾旱脅迫的響應仍不清楚。
  • 中科院昆明植物所被子植物花粉性狀演化研究獲進展—新聞—科學網
    近期，中國科學院昆明植物研究所研究員王紅團隊，基於被子植物基部真雙子葉類群最新的分子系統發育學研究結果，利用葉綠體基因片段matK和rbcL構建該類群屬級水平分子系統發育框架
  • 華南植物園研究揭示植物抗病響應的新機制
    中科院華南植物園分子中心侯興亮課題組的博士後劉海倫和李宇歌副研究員，通過研究揭示了植物調節抗病響應的新機制。EDS1是植物免疫響應的重要調控因子，參與植物抗病的basal抗性以及R蛋白介導的ETI過程。EDS1在細胞內具有質核分布的特點，面臨病原菌入侵時，細胞核中EDS1的積累是後續抗病信號放大的重要條件，但其核質穿梭過程如何調控並不清楚。
  • 植物種子對火燒信號產生的適應機制獲揭示—新聞—科學網
    植物種子對火燒信號產生的適應機制是什麼樣的，是揭示植物在長期進化過程中保持繁衍能力的關鍵科學問題，但目前國際研究較薄弱。為此，中科院東北地理與農業生態研究所研究員馬紅媛與澳大利亞和美國多家單位的專家合作開展了系列研究，揭示了植物種子對火燒信號產生的適應機制。