减光补水促进森林表土迁移后植物记忆的唤醒

　　

土壤中的植物繁殖体（种子、根碎片、根茎、球茎和块茎等）携带着过去、现在甚至未来植物群落的记忆信息。迁移供体森林表土并在异地唤醒其群落记忆是全球退化地森林恢复的一种快速方法。然而，目前尚未有关注管理技术（如减光和补水）对表土迁移后植物记忆唤醒影响的研究。

中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）恢复生态学研究组博士研究生袁闯在沈有信研究员指导下，采用2因素4水平9处理的二次饱和D-最优设计定量研究减光补水对半湿润亚热带森林迁移表土的植物记忆唤醒影响。因难以判定种子或无性繁殖体来源，以迁移表土中出现的植物幼体（plantlets）的累计数量和丰富度来度量植物记忆唤醒的程度。研究结果表明，任何减光补水组合均显著增加了不同生活型幼体的累计数量和丰富度。与补水相比，减光对植物记忆唤醒有更显著的影响。不同生活型幼体的累计数量和丰富度与减光补水间呈现出不同的抛物线或正线性响应关系。减光约退化点光照的60%和补水约参考森林含水量的80%时，累计出现的幼体数量和丰富度最高。总的来说，表土迁移后，减光补水有效启动了半湿润亚热带森林植物记忆的唤醒。同时提出以下三点恢复启示：1）表土迁移早期阶段，减光补水管理措施可以增强植物记忆的唤醒；2）当表土迁移恰逢雨季，特别是在最初几个月提供适当的遮荫，可能会对植物记忆唤醒产生更显著的影响；3）恢复策略应结合不同的减光和补水组合，以满足不同物种的需求。

相关研究成果以Light reduction and watering?enhance flora memory?awakening?after forest topsoil translocation为题发表于国际生态恢复学会（Society for Ecological Restoration,?SER）官方期刊Restoration Ecology上，版纳植物园恢复生态学研究组博士研究生袁闯为第一作者，沈有信研究员为通讯作者。该研究得到了版纳植物园“十四五”规划项目、国家自然科学基金、国家重点研发计划、云南省基础研究项目、云南省自然科学基金等项目的资助。

图1：不同减光补水下幼苗累计数量的时间动态。（A）总物种，（B）乔木，（C）灌木，（D）藤本。L0W0表示仅表土迁移。对12月进行单因素方差分析，不同字母表示不同减光补水处理间的差异显著。

图2：不同减光补水下幼苗累计丰富度的时间动态。（A）总物种，（B）乔木，（C）灌木，（D）藤本。L0W0表示仅表土迁移。对12月进行单因素方差分析，不同字母表示不同减光补水处理间的差异显著。

图3：不同生活型幼苗累计数量和丰富度对减光补水的响应。累计数量（A-D）和丰富度（E-H）。拟合方程中，x表示减光水平，y表示补水水平，z表示幼苗累计数量或丰富度。