葉和根系是植物吸收利用外界物質(zhì)能量的主要器官，也是植物感受外界環(huán)境變化最敏感的器官。然而，在不同環(huán)境條件下，植物如何定量將合成的有機物/生物量分配給植物葉和根系的生長，以及生物與非生物因素如何調(diào)控其分配模式，卻一直是學術(shù)界尚未解決的重要科學問題。
近日，蘭州大學生命科學學院、草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室教授鄧建明團隊在《國家科學評論》上發(fā)表研究論文，報道了生物與非生物因子調(diào)控植物生物量分配的一般性規(guī)律。
在代謝生態(tài)理論、植物異速生長理論和植物競爭理論等基礎(chǔ)上，團隊推導并建立了植物群落中個體生物量分配由植物個體高度，鄰體競爭強度(密度)以及均降雨量和溫度共同調(diào)控的一般性理論模型。
通過收集全球2841個森林群落數(shù)據(jù)對所建立的模型進行檢驗，團隊研究發(fā)現(xiàn)：樹木葉比重(即葉生物量/總生物量)主要受樹高和密度以及年均降雨量和溫度共同調(diào)控;而且葉比重與植物個體高的-1次方呈正比，且樹高對葉比重變化的解釋率最高。但是樹木地上—地下生物量比與樹高、密度、年均溫度、降雨量和土壤營養(yǎng)條件沒有顯著關(guān)系。在一定科或種分類水平上，不論植物葉比重還是地上、地下生物量分配比例的相對變異程度則與年均降雨或年均溫度的變異程度呈正比。
鄧建明團隊還通過蒙特卡羅模擬分析發(fā)現(xiàn)，植物群落物種組成或物種多樣性隨地理環(huán)境或維度梯度的變化，在相當程度上緩沖了全球尺度上植物生物量分配隨環(huán)境或維度梯度的變異程度。(溫才妃 法伊莎)
關(guān)鍵詞： 植物物質(zhì)能量代謝
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