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极端干旱环境下胡杨克隆水分整合研究获进展

极端干旱环境下胡杨克隆水分整合研究获进展
  克隆植物水分生理整合一直是生态学、进化生态学以及植物行为生态学、生理生态学等学科的研究热点。它对干旱环境胁迫下的克隆植物种群更新与空间扩展起着重要作用,同时有助于人类更好地了解植物群落的演替规律和克隆植物应对生境变化的适应策略。

  近日,中国科学院新疆生态与地理研究所研究员陈亚宁团队结合多年野外调查、生理生态监测实验及稳定同位素技术等分析了塔里木河下游极端干旱环境下胡杨克隆幼株的空间分布构型、水分生理整合、水分来源及其生态意义。该项研究获中科院科技服务网络计划(STS计划)课题“干旱荒漠区生态保育与维持技术集成与应用”支持,研究成果发表在《地球物理学研究》上。

  研究结果表明,胡杨母株与其克隆幼株间存在显著的以顶向传输为主的水分生理整合。“通过水分整合,胡杨克隆幼株可以从母株获取远大于同一生境下实生胡杨幼株根系自身平均获取的水量,甚至能够获取与母株相似的深层土壤水,从而使得胡杨克隆幼株相比实生幼株保持有相对更高的叶片水分含量与叶水势,同时在极端干旱生境下的这种水分获取及利用策略使胡杨克隆幼株较实幸运28生幼株保持更高的生存优势。”陈亚宁说。

  据了解,胡杨幸运28是我国西北部乃至中亚极端干旱区荒漠河岸林生态系统的优势建群种。在全球气候幸运28变化与人类活动扰动下,我国西北干旱区的胡杨种群显著衰败,更新乏力,原本依靠有性与无性双重繁殖策略的生命史因生境的改变而逐渐演变为更多依靠无性根蘖繁殖。

  该研究从生理生态的视角揭示了极端干旱环境下胡杨无性繁殖幼株较相同生境下实生幼株更具适应生存优势的内在机制,其研究结论可以为塔里木河流域胡杨种群及荒漠河岸林保育恢复提供科学依据。

  (原载于《中国科学报》 2018-06-25 第5版 创新周刊)