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在季节性干燥森林中,树木面临水和养分短缺问题。研究人员开展了水和磷可用性对多花裸茎木(Gymnopodium floribundum)营养和繁殖影响的研究。结果表明水磷可调节其开花物候,该研究有助于理解热带树木繁殖机制。
在季节性干燥森林里,部分树木为了在水和养分匮乏的环境中生存,进化出了特殊的适应机制。有些树种甚至能在旱季开花并更新树叶。不过,这种情况可能会在生长和繁殖之间形成权衡关系,所以水和养分的可利用性必然是光合作用和繁殖的决定因素。
本次研究中,研究人员对旱季同时展叶和开花的多花裸茎木(Gymnopodium floribundum)展开实验,评估水和磷的可利用性对其营养和繁殖的影响。研究选取了 20 棵成年树木,其中 10 棵进行灌溉并施加磷肥,另外 10 棵作为对照组。
实验发现,灌溉和施磷树木的根部磷浓度更高。对照组和处理组树木的非结构性碳水化合物(NSC)百分比都较低,这意味着光合产物的生成有限。获得水和磷补充的树木遭受的水分胁迫更小。与对照组相比,经过灌溉和施肥的树木开花次数更多、花期更长,且花朵数量也更多。然而,单次繁殖事件中产生的种子数量在处理组和对照组之间并无差异,这可能是因为处理组树木在前几次开花事件中消耗了非结构性碳水化合物。
这些研究结果表明,水和磷的可利用性会调控多花裸茎木的开花物候。同时,该热带树木种子产量低,可能是由于同时进行花和叶的生产所消耗的养分成本较高,或者受到了亲和花粉的限制。