克隆植物结缕草对资源互补型异质生境的生态响应与功能分工效应

【摘要】： 劳动分工现象在经济领域普遍存在,并且是经济进步的发动机。克隆植物中也存在与经济学中类似的劳动分工或功能分工现象。克隆植物特有的形态或生理可塑性和生理整合作用是其功能分工效应得以发生的重要条件。克隆植物能够通过劳动分工机制有效利用生境中的异质性资源、克服局域资源限制、实现生物量的增益与适合度的提升。 本文以克隆植物结缕草(Zoysia japonica Steud.)为研究对象,通过一系列实验,来研究其功能分工特征和规律以及功能分工的生态效果。选择匍匐茎直径、叶片长宽比、比叶面积、复合节数量、生长速率以及生物量等作为综合评定是否发生功能分工以及功能分工效果的指标。选择光照、水分、养分(土壤氮素)作为资源类型。实验生境为资源互补型的异质生境和同质对照生境。 总体而言,在形态可塑性方面,如果近端斑块是低水平资源斑块,那么远、近斑块内的结缕草分株会根据本斑块内的资源状况做出形态上的适应性改变,以利于更好地获取受限的资源。反之,如果近端斑块是高水平资源斑块,植株后续生长具有充足的资源支持,植株趋向于吸取充足的资源而忽视对限制性资源的吸收。在生理可塑性方面,植株会针对生境中的水分和光照条件,做出相应的脯氨酸含量调整。土壤养分(氮素)对脯氨酸含量基本上没有影响。 从功能分工效果来看,由于实验方式上的差异,结果与前人的结论在一些方面有所不同,并不是所有的实验处理都表现出明显的功能分工的增益效应。从所有处理比较的结果来看,在各相关指标中表现出功能分工效应的处理都是在生长前期有高水平资源支持的植株。而前期生长受到资源限制的处理,后期的高水平资源支持也难以弥补前期限制造成的生长弱势,因此也难以形成明显的功能分工效应。只要形成明显的功能分工效应,植株各指标相比对照都表现出不同程度的正效应。