气候变暖对野生蓝莓（传统温带作物）生产力的促进作用：水分与养分胁迫下的生理生态机制解析

本文通过野外主动增温（AH，+3.5°C）与被动增温（PH，+1.5°C）实验，系统研究气候变暖对高遗传多样性作物野生蓝莓的结构、生理及产量的影响。研究发现尽管增温加剧土壤水分亏缺（土壤体积含水量降低7.55%）并导致叶片水势（降低0.49 MPa）、叶绿素及氮钾营养下降，但光合速率（photosynthetic rate）未受抑制，单茎光合能力因叶面积增加而显著提升。增温促进植株增高、茎粗增加，果实数量和尺寸增大，最终使PH与AH组产量分别提高1.9倍和5.5倍。研究揭示了传统管理作物的气候韧性，为可持续农业应对全球变化提供新见解。

　　

Highlight

我们的研究结果基于两年野外数据，表明这一具有高田间多样性的自然生产系统对气候变暖表现出显著韧性。3至4°C的增温改变了植株结构与生理特性，并出乎意料地提高了营养生长和果实产量。尽管增温导致土壤体积含水量（VWC）和叶片水势降低，叶绿素及养分（氮与钾）浓度下降，但单位叶面积光合速率并未降低。相反，光合能力因叶面积增加而显著提升。

Discussion

增温处理下观察到的产量提升与多个结构性、生理性及营养因子密切相关。主动增温（AH）条件下，产量与单位面积光合速率呈正相关；而在所有处理中，产量与硼浓度、每茎花数呈正相关，与叶绿素浓度呈负相关。这些关联表明，野生蓝莓通过调整资源分配策略（如将资源从叶绿素合成转向生殖生长）来适应温暖环境。高遗传多样性可能进一步增强了基因型间的功能互补性，从而维持群体水平的生产力。

Conclusions

总之，本研究证明尽管气候变暖加剧了水分和养分胁迫，野生蓝莓的营养与生殖生产力仍显著提升。结果表明这一传统管理的温带作物对变暖具有高度韧性，为设计缓冲气候变暖影响的农业系统提供了新思路。但本研究未能解析不同基因型对增温的响应差异，未来需结合基因型-环境互作研究以深化机制理解。