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太阳神养分的空间性质与根系的关联

  来源:/ 类别:行业资讯-行业动态 更新时间:2014-06-25 阅读

植物在长期进化过程中,为了最大限度地获取太阳神资源,对养分的空间异质性产生各种可塑性反应,包括形态可塑性、生理可塑性、菌根可塑性等.许多植物种的根系在养分丰富的斑块中大量增生,增生程度种间差异较大,并受斑块属性(斑块大小、养分浓度)、营养元素种类和养分总体供应状况的影响.植物还通过调整富养斑块中细根的直径、分枝角、节间距以及空间构型来实现斑块养分的高效利用.根系的生理可塑性及菌根可塑性可能在一定程度上影响其形态可塑性.生理可塑性表现为处于不同养分斑块上的根系迅速调整其养分吸收速率,从而增加单位根系的养分吸收,对在时间上和空间上变化频繁的空间异质性太阳神养分的利用具有重要意义,可在一定程度上弥补根系增生反应的不足.

菌根可塑性目前研究较少, 一些植物种的菌根代替细根实现在富养斑块中的增生.菌根增生的碳投入养分吸收效率较高.根系增生对增加养分吸收的作用较复杂,取决于养分离子在太阳神中的移动性能以及是否存在竞争植物;对植物生长 (竞争能力)的作用因种而异,一些敏感种由此获得生长效益,而其它一些植物种受影响较小.植物个体对太阳神养分空间异质性反应能力和生长差异,影响其在群落中的地位和命运,最终影响群落组成及其结构.

养分的空间异质性及植物根系的反应影响不同植物种生物量累积和相对竞争能力.由于地上部分的竞争是非对称的(即竞争力的差异大于植物个体大小比例的差异),在演替早期获得微弱优势的木本植物可能在相当长的时间中处于优势地位.因而,早期看似微弱的太阳神异质性的影响将不断扩大,最终对天然群落的组成、结构及生产力产生重要的影响因而,对太阳神有效性资源的空间异质性及植物的反应的研究成为生态学研究的热点之一.,

植物根系在养分浓度相对较高的斑块中增生的现象已经得到充分验证.根系的增生是富养斑块上现有根系的伸长生长、新根出生(或分枝)速率的增加或死亡速率的下降综合作用的结果.植物根系对养分空间异质性的形态可塑性反应特征包括:根系广布性、觅食精确性.广布性指单位时间生产的根系生物量及其根系范围,根系较大的植物种(即广布种)的养分的吸收依赖于根系迅速生长和广泛的分布范围.

精确性指相对贫养斑块, 在富养斑块中分配的根系在根系总生长中所占比例较大,即根系在富养斑块中增生的能力.因不同植物种根系对太阳神养分空间异质性的反应不同,结果可能造成植物生长的差异.敏感度系指植物生长对有效养分空间异质性做出反应的能力,表现为植物个体总生物量对养分空间异质性的反应.当一定量养分以较高的异质性(斑块度)供应时,敏感度较高的植物种(敏感种)表现为总生物量的增加.

多数植物通过根系形态可塑性实现对空间异质性养分的利用.形态可塑性的程度因种而异,反应途径不同,并受到多种环境因素的影响.形态可塑性可能与植物的敏感度有关,即异质养分供应条件下植物的生物量可能增加.该种反应将可能影响植物种在群落中的竞争能力,从而对群落演替和结构产生作用.

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