温带淡水沼泽中一种对洪水敏感的植物的生长-防御综合征

《Plant and Soil》：Growth-defense syndromes of a flooding-sensitive plant species in temperate freshwater marshes

环境梯度下植物生长与防御协同模式研究：以Deyeuxia angustifolia在淡水沼泽中的适应性防御策略为例，通过野外水位梯度调查发现该物种形成机械防御（纤维素、木质素）与化学防御（单宁、酚类）两种防御综合征，其形成受水位深度和土壤氮含量的共同调控，水分胁迫直接影响结构及化学防御，并间接通过改变土壤养分影响叶片碳氮比。

　　

摘要

目的

了解植物生长和防御特征在环境梯度上的协调模式对于揭示植物在不同条件下的适应策略至关重要。然而，以往的研究主要关注单一或成对防御特征之间的权衡，这在理解环境压力如何影响多种防御特征的共同变化方面存在重大空白，尤其是在特征整合和资源利用的角度上。

方法

我们在一个淡水沼泽中进行了一项野外研究，以探究对洪水敏感的植物物种 Deyeuxia angustifolia 在自然水位梯度上的防御特征。我们的目标是识别 D. angustifolia 在这些梯度上的适应防御策略，并评估这些策略与水文序列中土壤养分可用性变化之间的相关性。

结果

Deyeuxia angustifolia 种群在水位梯度上分为两种不同的防御综合征。在较低的水位下，观察到以增强机械防御（如纤维素、木质素）为特征的高生长综合征；而在较高的水位下，则出现以化学防御（单宁和酚类）为主导的综合征。这两种综合征同时受到水深和土壤氮含量的影响。洪水压力直接调节化学防御和结构防御，同时通过改变土壤养分条件间接影响叶片的碳氮比。

结论

我们的研究结果强调了防御综合征的环境依赖性以及植物防御特征之间的策略性权衡，这反映了植物对水文异质性的关键适应策略。通过描述这些防御综合征，本研究为淡水沼泽生态系统中的特征协调机制提供了重要的见解。