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                      青海省寒區恢複生態學重點實驗室研究小組通過光效梯度實驗揭示了種子大小對幼苗存活的直接和間接影響
                      2019-06-13 科技處 | 【 】【打印】【關閉

                        生活史策略的理論模型假設種子大小與後代生存之間存在正相關關系,然而,關于這種關系如何隨環境變化或與幼苗性狀之間的關系研究還很少。因此,青海省寒區恢複生態學重點實驗室周華坤研究員團隊通過設置光照梯度實驗,監測了采自青藏高原東部高寒、亞高寒草甸的303種被子植物出苗後第一年的幼苗存活率,並使用線性模型(LM)和系統發育廣義線性模型(PGLM)來測試種子大小與存活率之間的關系,及其在光照條件下的差異。此外,通過徑路分析(PA)和系統發育驗證徑路分析(PPA)評估了種子大小與其他幼苗性狀(出苗時間、比葉面積、根:莖生物量比、生物量生長)之間的相互作用,揭示了對幼苗存活的影響方式。

                        研究發現:只有在中強光處理下,種子大小與幼苗存活率呈正相關。PA和PPA表明種子大小對幼苗存活的正向影響是間接的,主要通過生物量的增長起作用。在弱光條件下,較大的種子表現出較快的生長速度,從而提高了幼苗的存活率,種子大小對幼苗存活的直接影響爲負。種子大小與幼苗存活率之間的關系既依賴于環境,也依賴于系統遺傳。大型種子的生存優勢在于它們在低資源環境中具有較高的生物量增長能力。然而,該研究發現,更大的種子面臨著雖小但更直接的死亡風險,是一種不可忽視的權衡。所有的幼苗性狀及其之間的關系在不同光照處理下都有所不同。因此,在構建幼苗動態模型時,應考慮環境對幼苗性狀的影響、幼苗性狀之間的相互作用以及系統發育。本研究對高寒草地恢複潛力和調控機制的認識,牧草新品種選育和改良均具有較好的參考價值。

                        该研究结果于2019年5月以“Direct and indirect effect of seed size on seedling survival along an experimental light availability gradient”为题在线发表在《Agriculture, Ecosystems and Environment》期刊上。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目以及青海省寒区恢复生态学重点实验室“青海省创新平台建设专项(2017-ZJ-Y20)”等项目的资助。

                        論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.agee.2019.05.009

                      图 种子大小、出苗时间、比叶面积、根:枝生物量比、生物量增長和幼苗存活之間的作用關系

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