Page 119 - 《广西植物》2023年第12期

１２ 期 陈家兴等: 本地和外来草本物种对水分条件时间异质性的可塑响应 ２ ２ ８ ５

会限制植物生物量的积累ꎬ导致植物后期的生长
相对明显ꎮ 综上表明ꎬ植物在响应连续不同胁迫
时(如干 旱 和 水 淹)ꎬ 需 要 考 虑 极 端 事 件 的 发 生
顺序ꎮ
干旱－水淹提高植物生长潜力的机制ꎬ也体现
在干旱后复水的研究中ꎬ即复水的补偿效应ꎬ使植
物能在补水后一定程度上能修复损伤组织( 周雪
英和邓西平ꎬ２００７ꎻ 张文娥等ꎬ２０２０)ꎮ 此外ꎬ一定
程度的干旱或水淹会使植物产生胁迫记忆或启动
效应 ( Ｔｏｍｂｅｓｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｔｕｒｇｕｔ￣Ｋａｒａ ｅｔ ａｌ.ꎬ
２０２０)ꎬ增 强 植 物 对 干 旱 或 水 淹 胁 迫 的 耐 受 性
( Ｒａｍíｒｅｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ Ｗａｎｇ 和 Ｚｈｏｕ(２０２１)研究
发现ꎬ早期干旱能提高植物后期水淹环境的生物
Ｎ. 本地种ꎻ Ｅ. 外来种ꎻ ＣＫ. 持续湿润ꎻ Ｉ－Ｄ. 水淹－干旱ꎻ 量生长ꎬ表明早期干旱能提高植物对后期水淹的
Ｄ－Ｉ. 干旱－水淹ꎮ 下同ꎮ 不同小写字母表示不同水分处理
间有显著性差异ꎬ不同大写字母表示相同水分处理下外来 耐受性ꎮ Ｅｌｃａｎ 和 Ｐｅｚｅｓｈｋｉ(２００２)研究发现早期水
种和本地种有显著差异(ＡＮＯＶＡꎬ Ｐ<０.０５)ꎮ 淹也可以提高植物在后期干旱下的生长ꎬ说明早
Ｎ. Ｎａｔｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎻ Ｅ. Ｅｘｏｔｉｃ ｓｐｅｃｉｅｓꎻ ＣＫ. Ｍｏｄｅｒａｔｅ ｗａｔｅｒ
期水淹能提高植物对干旱的耐受性ꎮ 然而ꎬ本研
ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻ Ｉ－Ｄ. Ｉｎｕｎｄａｔｉｏｎ￣ｄｒｏｕｇｈｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻ Ｄ － Ｉ. Ｄｒｏｕｇｈｔ￣
究却并未发现水淹－干旱处理的益处ꎬ可能是后期
ｉｎｕｎｄａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ. Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ. Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｗｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ
ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ 干旱抑制了植物的生长ꎬ从而掩盖了早期水淹的
ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｕｐｐｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ
促进作用ꎮ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｘｏｔｉｃ ａｎｄ ｎａｔｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
３.２ 外来种和本地种植物地上 －地下生物量间的
(ＡＮＯＶＡꎬ Ｐ<０.０５).
图 １ 本地种和外来种综合相对生长率的平均值 关系
(±标准误) 对水分处理的响应 有研究认为ꎬ异速生长关系与植物物种种类
Ｆｉｇ. １ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｘ ± ｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｇｒｏｗｔｈ 无关(Ｎｉｋｌａｓꎬ ２００４ꎻ 毛圆圆等ꎬ２０２０)ꎮ 然而ꎬ本研
ｘ
ｒａｔｅ ｏｆ ｎａｔｉｖｅ ａｎｄ ｅｘｏｔｉｃ ｓｐｅｃｉｅｓ ｔｏ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 究中对于所有本地种的地上－地下生物量的异速
生长关系与外来种不同ꎬ可能是水分时间异质性
３ 讨论与结论 处理改变了植物的异速生长关系ꎮ 根据最优分配
理论认为ꎬ当水分成为环境主要限制因子时ꎬ植物
３.１ 不同水分时间异质性处理对外来种和本地种 会将更多生物量分配给根系( 范高华等ꎬ２０１７)ꎮ
植物生长的影响 然而ꎬ由早期干旱促进的根系生物量分配ꎬ可能不
本研究发现ꎬ干旱与水淹交替处理能抑制外 适应后期的水淹环境ꎻ由早期水淹抑制的根系生
来种早期和后期的生长ꎮ 然而ꎬ也有研究表明ꎬ连 长ꎬ在后期干旱中可能得到更多的生物量分配ꎮ
续的干旱和水淹事件对植物有促进表现ꎬ如干旱 因此ꎬ本地种和外来种需要抉择将环境资源投资
和水 淹 能 激 发 生 理 上 共 用 的 抗 胁 迫 调 节 机 制 于地上还是地下部分更有利于后期的生长ꎮ 本研
(Ｌｏｐｅｚ ＆ Ｋｕｒｓａｒꎬ ２００３ꎻ Ｘｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６)ꎬ使大豆 究发现ꎬ在干旱－水淹条件下本地种比外来种更倾
在经 历 干 旱 后 增 强 了 对 水 淹 环 境 的 耐 受 性 向于地上生物量的分配ꎬ或外来种比本地种更倾
(Ｆｕｈｒｍａｎｎ￣Ａｏｙａｇｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 此外ꎬ不同水分 向地下生物量的分配ꎮ 此外ꎬ中国北方 ６ 种不同
事件的发生顺序能改变植物最终的生长表现ꎬ这 类型的草原植物地上和地下生物量的分配关系ꎬ
可能与植物耐旱或耐水淹的能力有关ꎮ 水淹和干 表现为等速生长(Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)ꎮ 与本研究中
旱发生于植物的不同生长阶段ꎬ不同阶段下植物 本地种的结果一致ꎬ但水淹－干旱下外来种表现为
对水淹和干旱的耐受性不同ꎬ如本研究中草本植 异速生长关系ꎬ表明外来种可能具有较强的表型
物对早期水淹的耐受性强于干旱ꎬ并且早期干旱 可塑性来响应水分异质性的环境ꎮ