潮间带盐沼植物生活史可塑性响应海平面上升：盐度与淹水时长调控互花米草(Spartina alterniflora)的体型依赖性开花

为解决盐沼植物如何响应海平面上升引发的盐度增加和淹水胁迫，研究人员通过原位中宇宙实验，揭示了互花米草(Spartina alterniflora)的体型依赖性开花阈值变化规律。结果表明，高盐度促进早花但抑制营养生长，而淹水延长则延迟开花并增加开花阈值，其中淹水时长是调控开花策略的主导因子。该研究为预测盐沼生态系统对气候变化的适应性提供了关键理论依据。

　　

全球气候变化引发的海平面上升正深刻影响着潮间带盐沼生态系统，其中盐度增加和淹水时长延长是威胁植物生存的两大关键胁迫因子。作为典型的盐沼先锋物种，互花米草(Spartina alterniflora)如何通过生活史策略调整来应对这些胁迫，直接关系到盐沼生态系统的生产力和稳定性。然而，传统研究多关注陆地植物的开花调控机制，对潮间带植物在多重胁迫下的体型依赖性开花(threshold size for flowering)规律仍知之甚少。

福建师范大学的研究团队在《Ecological Indicators》发表的研究中，创新性地采用"沼泽器官"(marsh organ)实验装置，沿河口梯度设置原位中宇宙阵列，系统操纵沉积物孔隙水盐度(10-30 PSU)和淹水时长(0-15.2 h/d)。通过监测7134个分株的形态和物候参数，结合结构方程模型(SEM)分析，揭示了环境胁迫对开花阈值的直接和间接调控路径。

关键方法
研究在福建漳江口建立三处实验站点(上游/中游/下游)，通过高程阵列(10个海拔梯度，间隔25 cm)模拟不同淹水时长。采用压力传感器记录实时淹水数据，通过饱和浸提法测定孔隙水盐度。对统一基因型的分株进行开花物候追踪，利用逻辑回归计算50%开花概率对应的阈值体型，并通过混合效应模型分析环境因子的影响。

3.1 生活史性状对环境胁迫的响应
盐度和淹水时长对株高和开花时间呈现相反效应：高盐(30 PSU)使株高降低19%(85.1 vs 101.2 cm)，开花提前9.8天；而淹水每增加1 h/d，株高提升7.6 cm，开花延迟3.9天。这种分化策略反映了盐胁迫下的"逃避型"和淹水胁迫下的"忍耐型"适应对策。

3.2 开花概率的体型依赖性
开花阈值呈现显著环境梯度：高盐条件下阈值降低41%(44.7 vs 75.6 cm)，而淹水延长使阈值升高4.6倍(28.3→130.7 cm)。这表明盐胁迫促使植株在较小体型下转向生殖投资，而淹水则要求更大的资源储备才能启动开花。

3.3 环境因子的调控路径
SEM分析显示淹水时长对开花阈值的总效应量(0.80)远超盐度(0.35)，其通过双重路径发挥作用：直接提高开花阈值(β=0.62)，间接通过促进株高增长(β=0.18)。相比之下，盐度仅通过抑制株高(β=-0.51)和提前开花时间(β=-0.29)产生间接影响。

这项研究首次在潮间带生态系统中验证了生活史理论的核心假说，揭示了盐沼植物通过表型可塑性(phenotypic plasticity)实现"盐度-淹水"权衡的机制。特别值得注意的是，淹水时长作为主导调控因子，其效应远超陆地生态系统中常见的温度或干旱胁迫。这一发现为预测盐沼植被对海平面上升的响应提供了新视角：当未来淹水时长增加时，互花米草可能通过延迟开花、增大繁殖体型来维持种群更新，这种可塑性策略将显著增强生态系统的恢复力(resilience)。研究结果对海岸带生态修复中物种配置和淹水管理具有重要指导价值。