《Ecological Solutions and Evidence》：Wild versus commercial seed source shapes intraspecific trait variation and drought response in Schizachyrium scoparium
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草原是生物多样性的庇护所，但这些生态系统已严重退化。一种常见的恢复方法是通过种子重新引入本地植物，但种子来源方式各不相同，包括使用野生采集和商业生产的种子。商业种子生产为恢复提供了优势，包括满足大型项目的种子需求、与受压制的野生种群相比产生储备良好且更可育的种
草原是生物多样性的庇护所，但这些生态系统已严重退化。一种常见的恢复方法是通过种子重新引入本地植物，但种子来源方式各不相同，包括使用野生采集和商业生产的种子。商业种子生产为恢复提供了优势，包括满足大型项目的种子需求、与受压制的野生种群相比产生储备良好且更可育的种子，以及缓解小型残存野生种群中遗传多样性低或近交的问题。然而，商业生产的种子可能面临选择压力，从而改变功能性状——即影响植物性能和生态系统功能的形态、生理或物候特征——与野生采集种子相比。因此，必须理解这些来源类型之间的差异，以便从业者为栖息地恢复做出明智的种子来源决策。
研究人员检查了三个野生采集和三个商业生产的Schizachyrium scoparium种质的地上和地下性状。这项在芝加哥植物园进行的为期6周的干旱实验调查了性状、性状变异、性状关系和干旱响应如何随来源类型而变化。
所有种质均表现出种内性状变异（ITV），且野生植物比商业植物表现出更强的性状与干旱响应的关联。然而，对于大多数性状，来源类型之间的ITV和性状关系差异很少。这项工作表明，来源类型之间存在差异，但这些差异并不在所有性状或条件下一致。这强调了考虑种内差异的重要性，因为不同的来源类型或种群可能对环境胁迫做出独特响应。
实际意义。我们的结果表明，商业来源在功能上并不始终与野生采集来源显著不同，这表明种子选择不应仅依赖来源类型。尽管商业来源在满足恢复需求和支持建植方面具有价值，但在可获得时仍应继续纳入野生采集来源，以维持恢复种群内的变异和适应潜力。恢复从业者应通过利用田间试验、已发表研究或种子供应商的性状数据，将性状信息纳入种子来源决策，以选择最适合场地条件和恢复目标的性状及胁迫响应的植物材料。
草原是生物多样性的重要庇护所，但全球范围内已严重退化，北美草原尤为突出。生态恢复常通过播种本地植物种子实现，但种子来源包括野生采集（wild-collected）和商业生产（commercially produced）两种方式。商业种子能弥补野生种群因小规模导致的遗传多样性低、近交等问题，并满足大规模恢复项目的种子需求，但长期商业繁殖可能因无意识选择而改变植物的功能性状。功能性状是影响植物表现和生态系统功能的关键特征，而种内性状变异（intraspecific trait variation, ITV）在种群和群落对环境胁迫的响应中具有重要作用。然而，商业种子与野生种子的ITV及干旱响应差异尚不清楚。为此，研究人员以北美高草草原中广泛用于恢复的多年生丛生禾草Schizachyrium scoparium为对象，比较了三个野生采集和三个商业生产种质在正常与干旱条件下的性状表现。
研究人员在芝加哥植物园开展了为期6周的干旱实验，选取来自伊利诺伊州三个野生种群（Nachusa Grasslands、Hosah Park和Route 24，分别记作W1、W2、W3）和三家商业苗圃（Prairie Moon Nursery、Taylor Creek Nursery和Seeds of the Prairie，分别记作C1、C2、C3）的种质。实验采用底部供水泡沫块系统，通过逐步降低水位模拟渐进干旱，测定植物的株高、生物量、叶片干物质含量（leaf dry matter content, LDMC）、比叶面积（specific leaf area, SLA）、根长、根干物质含量（root dry matter content, RDMC）、比根长（specific root length, SRL）、根组织密度（root tissue density, RTD）以及内在水分利用效率（intrinsic water-use efficiency, iWUE）等9个性状。数据分析使用线性混合模型、Levene方差检验、自然对数响应比（lnRR）回归等方法，评估性状均值、变异及性状间关系在不同来源类型和水分处理下的变化。
### 3.1 性状均值比较
野生采集植物的LDMC显著低于商业植物（p = 0.006），但该差异仅由W2种质驱动。来源类型与处理对株高、SLA、SRL和生物量存在显著交互效应：干旱处理下野生植物株高显著降低（p < 0.001），SLA和SRL显著高于商业植物（p = 0.008和p = 0.03），生物量则显著低于商业植物（p < 0.001）。RTD在干旱处理下显著增大（p < 0.001），iWUE随测量周次和处理的交互显著变化，RDMC的响应因种质而异，根长在来源类型间无显著差异。
### 3.2 来源类型和处理间的性状变异性
在环境条件下，商业植物的株高方差显著高于野生植物（p = 0.005），而野生植物的SRL方差更大（p = 0.05）。干旱处理下，野生植物的SLA方差高于商业植物（p = 0.04）。干旱使商业植物SLA方差显著降低（p = 0.006，仅C2显著），却增加了商业植物iWUE和RTD的方差（p ≤ 0.04）。RDMC方差在干旱下对两种来源类型均增加，其中C1、C3和W2显著。其余性状的方差在来源类型和处理间大多无显著差异。
### 3.3 性状与干旱下生物量响应的关系
lnRR与LDMC和根长呈显著正相关（p < 0.001），与SLA和SRL呈显著负相关（p < 0.001），且这些关系不随来源类型变化。株高、iWUE和RTD与lnRR的关系受来源类型调节：野生植物的株高- lnRR斜率显著大于商业植物；野生植物iWUE与lnRR呈正相关（p = 0.004），RTD与lnRR呈负相关（p = 0.004），而商业植物中均无显著关系。
### 3.4 来源类型和处理间的水分利用效率与生物量关系
在干旱处理下，商业植物的iWUE与生物量呈显著负相关（p = 0.009），野生植物则为不显著的正相关，两者的关系方向相反，说明不同来源类型采用不同的水分利用策略。
讨论指出，来源类型间的性状差异并非一致：野生植物在株高、生物量等大小相关性状上表现出更保守的资源利用特征，且对干旱的性状响应更敏感；而商业植物在叶片性状上则显示更保守的趋势，且其ITV更容易受干旱影响。野生植物在干旱下维持较高SRL和较低生物量，可能反映其优先保水而非生长的策略。iWUE与生物量的负相关表明商业植物在干旱下牺牲水分利用效率以维持生长，而野生植物则相反。实际意义方面，研究结果强调种子选择不应仅依赖来源类型，而应结合具体性状和胁迫响应信息。商业来源可用于满足恢复初期的建植需求，但野生来源应继续被引入以维持功能变异和适应潜力。未来研究需延长实验周期、纳入更多种质并探索环境历史与遗传机制，以进一步解析来源类型差异的生态学基础。
研究结论表明，野生和商业来源的S. scoparium在功能性状和干旱响应上存在一定差异，但差异不一致且受性状和条件影响。种内性状变异在恢复中具有重要意义，选择种子材料时应综合考量来源类型、性状数据和环境目标，以提升草原恢复在气候变化背景下的长期成功率。
