研究表明植物的地上部分和地下部分如何分别适应干旱

编辑者: An goldy

研究表明植物的地上部分和地下部分如何分别适应干旱-1

新疆干旱草原和荒漠中的植物并非以单一模式适应干旱。它们并非对整个机体进行彻底重构,而是独立地改变其身体的各个“部件”——地上部分和地下部分。

中国科学院的科学家们研究了不同海拔和不同气候条件下的数百种草本植物。结果发现,这些草本植物采用了一种灵活的模块化策略。在最干旱的地方,叶片会变厚,以锁住水分,防止在阳光下干枯。在干旱的土壤中,根系单位质量下的根变得更细、更长。这使得植物能以最少的资源投入实现生长,同时覆盖最大的面积以收集水分。而在水分稍多的地方,植物不会延长根系,而是使其更加分枝,从而从可利用的土壤中汲取最大水分。

过去人们认为植物是作为一个整体发生变化的——如果顶部干枯,整个根系也会同步发生变化。但研究表明:地上部分和地下部分作为独立的模块运作。叶片的大小与主根的强度和厚度有关,而快速吸收水分的能力则取决于细小的侧根。

影响这些过程的不仅是高温和降雨缺乏,还有当地的“中介”因素:土壤中的有机质和氮含量,以及土壤微生物的活性。

了解草本植物进行点对点适应的机制,将有助于更准确地预测干旱地区的生态系统将如何应对全球变暖和荒漠化扩张。

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来源

  • Dryland herbs coordinate leaf protection, absorptive root morphology and lateral-root proliferation along aridity gradients

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