研究顯示植物的地上與地下部分如何分別適應乾旱

编辑者: An goldy

研究顯示植物的地上與地下部分如何分別適應乾旱-1

新疆乾旱草原與沙漠中的植物並非以單一模式適應乾旱。它們並非全面重組整個有機體,而是獨立地改變身體的各個「零件」——地上與地下部分。

中國科學院的科學家研究了生長在不同海拔與氣候條件下的數百種草本植物。結果發現,這些草本植物採用了一種靈活的模組化策略。在最乾旱的地方,葉片會變厚,以鎖住水分,避免在烈日下乾枯。在乾燥的土壤中,根系單位質量會變得更細、更長。這使得植物能以最少的資源消耗實現生長,同時覆蓋最大的面積以收集水分。而在水分稍多的地方,植物不會延長根系,而是使其分枝更多,從而從現有的土壤中汲取最大量的水分。

過去人們認為植物是整體發生變化的——如果頂部乾枯,整個根系也會同步發生改變。但研究顯示:地上與地下部分如同獨立的模組般運作。葉片的大小與主根的強度和厚度有關,而快速吸收水分的能力則取決於細小的側根。

影響這些過程的不僅是高溫與降雨匱乏,還有當地的「中介因素」:土壤中的有機物與氮含量,以及土壤微生物的活躍度。

理解草本植物採取點對點的適應方式,將有助於更精確地預測乾旱地區的生態系統將如何應對全球暖化與沙漠擴張。

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來源

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

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