分蛋糕:关于植物密度响应的定量综述


发布时间:

2021-01-09

来源:

本站

作者:

PhenoTrait

植物种群密度是农学和林学中的一个重要变量,利用该变量可以提供一种更好地了解植物间竞争的实验方法。本文通过在334个实验中量化3个林分和33单株变量,对同龄单一特性林分种群对密度的反应进行了meta‐analysis,观察种群密度增加时植物生物量和表型性状变化。

 

密度-响应曲线(a)-(c)以及(d)中有关实验次数及其单个响应的统计数据

 

单株性状对密度加倍反应的meta-analysis

 

结果发现,单株产量随着种群密度的增加而增加,但平均大小降低了,主要是通过减少分蘖和分枝。在表型性状中,茎粗受到显著的负向影响,但株高却保持显著相似。部分原因是茎长质量比的增加,部分原因是茎的分配增加。生物量的减少是由于光合速率降低引起的,主要是由于部分叶片遮荫。单株总种子质量也大大降低,但主要是由于种子数量减少。植物一般有较少的芽生根,但整体生根深度似乎不受影响。

 

综上所述,高密度下的表型可塑性反应与低光照下的表型可塑性反应密切相关,而与低养分下的表型可塑性反应相对较弱,说明在高密度下,遮荫对植物的影响大于养分消耗。

 

低、高资源利用率下生物量对密度的响应曲线

 

单子叶植物、双子叶植物和乔木的示意图,说明单株对低密度和高密度植物的反应

 

来源:

Johannes A. Postma, Vera L. Hecht, Kouki Hikosaka, et al. Dividing the pie: A quantitative review on plant density responses. https://doi.org/10.1111/pce.13968.

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