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大气氮沉降增加干扰植物生长和抗虫性,且雌雄异株植物对此反应存在性别差异。研究人员利用美洲黑杨(Populus deltoides)雌雄株,研究模拟氮沉降对其抗虫性和竞争能力的影响。结果发现雄株或更受益,为造林选种提供参考。
大气氮沉降在全球范围内不断增加,这对植物的生长以及抵御植食性动物的能力产生了干扰。此前的研究表明,许多雌雄异株植物在面对大气氮沉降增加时,其生长和耐受性呈现出性别特异性的反应。然而,这些变化是否会导致雌雄同株植物在抗虫性上出现性别差异,以及后续雌雄个体之间的种内竞争情况,目前仍不明确。
在本研究中,科研人员选用了美洲黑杨(Populus deltoides)的雌雄子代植株,在可控环境和野外环境条件下,探究模拟氮沉降对雌雄同株植物抗虫性和竞争能力的影响。研究显示,模拟氮沉降显著促进了雌雄植株的生长,且雌株的生长表现优于雄株。植食性动物取食生物测定实验表明,模拟氮沉降降低了雌雄植株对广食性和专食性植食性动物的抗性,其中雌株的抗性低于雄株。这可能是因为模拟氮沉降使得雌株叶片的结构防御水平下降。在气候室进行的短期竞争试验表明,模拟氮沉降增强了雌株相对于雄株的竞争能力,但植食性动物的取食却逆转了这一优势。野外长期竞争实验进一步证实,相较于雌株,雄株可能因模拟氮沉降增强了抗虫性和种内竞争力而从中受益。这些研究结果为在大气氮沉降水平较高的自然栖息地进行造林时,选择合适性别的雌雄异株植物提供了潜在的参考依据。