科研進(jìn)展

西北高原所在高寒草甸不同開花植物性狀-繁殖分配響應(yīng)氣候干旱研究方面取得進(jìn)展

發(fā)表日期：2026-06-01來源：西北高原生物研究所【放大縮小】

青藏高原整體呈現(xiàn)暖濕化趨勢(shì)，但降水時(shí)空分配不均導(dǎo)致季節(jié)干旱顯著加劇，可能影響高寒草甸植物生長、資源獲取及繁殖過程。已有研究多聚焦于單一時(shí)期干旱，對(duì)不同季節(jié)干旱如何通過改變植物資源分配策略進(jìn)而影響生長與繁殖缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。在高寒草地生態(tài)系統(tǒng)中，不同開花物候植物功能群由于生活史策略與物候生態(tài)位差異，會(huì)形成不同的干旱適應(yīng)策略。

中國科學(xué)院西北高生物研究所高寒生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究團(tuán)隊(duì)依托2022年建立的“不同季節(jié)干旱樣地”，設(shè)置春季、夏季、秋季及整個(gè)生長季干旱處理，基于植物生物量分配、葉片功能性狀（比葉面積、葉片干物質(zhì)含量及葉片化學(xué)計(jì)量特征等）等觀測(cè)數(shù)據(jù)，揭示了不同季節(jié)干旱如何調(diào)節(jié)植物功能性狀進(jìn)而影響繁殖分配的關(guān)鍵機(jī)制。

研究發(fā)現(xiàn)，春季干旱降低了中花植物繁殖效率，夏季干旱中花植物繁殖效率高于春季干旱。在所有處理中，早花植物具有很好的避旱策略，整體上比中花植物具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。早花植物在整個(gè)生長季干旱條件下采取保守資源利用策略，包括降低比葉面積、增加葉片碳氮比、碳磷比以及葉片干物質(zhì)含量等，而中花植物則降低株高、呈現(xiàn)磷限制。然而中花植物則具有更高的形態(tài)可塑性，表現(xiàn)出葉片干物質(zhì)含量年際累積增加和比葉面積年際累積降低。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，早花植物通過提高磷可利用性和碳氮比來增加花分配（養(yǎng)分敏感策略），中花植物則主要通過改變?nèi)~片氮含量直接調(diào)控花分配，以及降低植株高度間接影響資源再分配進(jìn)而調(diào)控花分配（形態(tài)整合策略）?？傊狙芯筷U明了不同季節(jié)干旱下早花與中花植物的功能性狀與繁殖分配的協(xié)變模式，為預(yù)測(cè)高寒生態(tài)系統(tǒng)對(duì)未來干旱的響應(yīng)提供了機(jī)制性框架。

該研究成果于2026年5月22日以?Trait-reproductive allocation pathways of different flowering groups under seasonal drought in alpine meadows?為題正式發(fā)表在生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)期刊?Journal of Plant Ecology。西北高原所碩士研究生丁明利為第一作者，張振華研究員為通訊作者。華東師范大學(xué)劉慧穎教授、蘭州大學(xué)汪浩教授等也參與了研究。該研究得到了西部之光-重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)?交叉團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtaf189

此外，高寒生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究團(tuán)隊(duì)還闡明了典型高寒植物抗氧化與滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)不同季節(jié)干旱的響應(yīng)及光合調(diào)控，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《植物生態(tài)學(xué)報(bào)》上。

論文鏈接：https://doi.org/10.17521/cjpe.2025.0089