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羊草广泛分布的“秘密武器”

 

林草新闻

羊草又名碱草,禾本科赖草属植物是欧亚草原东部中国北方半干旱草原优势种之一。羊草分布范围广生态适应性强,在黑钙土、栗钙土、黑土、盐碱化土壤等不同类型土壤上都能够正常生长在干旱、半干旱及半湿润气候区,平原、高原、丘陵和山地等不同地形区均有大面积分布羊草是如何有效适应不同地理和气候条件,广泛分布的呢?

羊草分有性和无性混合繁殖以无性繁殖为主,有性繁殖为辅在强烈竞争和严酷环境条件下,克隆繁殖优势凸显快速根茎克隆繁殖使羊草能够适应不同地理和气候条件,这是羊草适应性强、分布范围广的主要原因另外,快速根茎克隆繁殖还是羊草扩大种群规模和生存空间进而成为草地群落优势种的关键。

为进一步研究揭示羊草强适应性和广泛分布的机制山西农业大学草业学院侯向阳团队通过对不同地理来源羊草种质的研究发现,羊草对生境气候和地理长期适应过程中发生了丰富的种内变异,尤其在根茎繁殖力方面并且这些变异是基于遗传的,即使克隆后代被输出到新环境中也能表现出这种遗传

种内性状变异程度决定物种的适应能力通常种内性状变异程度大的物种,对各种非生物环境因子的生态幅更宽故分布范围更广。

那么羊草对不同生境气候和地理因素的适应是否有规律可循?研究发现,气温+降水量综合因子和纬度是导致羊草种内分化的最重要因素单株产量高、根茎克隆繁殖力强的优良羊草种质,主要来源于年均温和年均降水量相对较高的低纬度、高经度和低海拔地区黑龙江省西部和内蒙古中部地区就是优良羊草主要分布地。

生境气候和地理又是如何影响羊草根茎克隆繁殖的?研究表明羊草营养生长和根茎克隆繁殖之间存在正反馈调节关系,生境气候和地理因素不仅直接影响羊草根茎克隆繁殖而且通过营养生长和根茎克隆繁殖之间的正反馈调节关系,间接影响根茎克隆繁殖而相对较高的年均温和年均降水量,既促进营养生长又有利于根茎克隆繁殖,对于羊草草原生产力和羊草优势地位的维持具有正向影响

物竞天择适者生存。羊草依靠其强大的根茎繁殖能力种内变异根据不同环境条件,选择最佳的生长繁殖策略展现出很强的生态适应性。在我国北方草原区暖干化气候变化背景下探索羊草与非生物环境因子间作用机理,揭示羊草生态适应机制可为以羊草为优势种或建群种的草地系统的适应性管理提供参考。