《苔蘚養分‒光合性狀及其權衡關係在海拔梯度上的變化》是依託上海師範大學，由王喆擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：苔蘚養分‒光合性狀及其權衡關係在海拔梯度上的變化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王喆
- 依託單位：上海師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
苔蘚在高山亞高山區具有不可替代的重要作用，然而目前還不清楚該區域苔蘚養分、光合性狀隨海拔高度變化會產生怎樣的生理生態適應性改變，導致我們無法深入解釋它們特殊的生存適應機制。本申請選擇貢嘎山東坡海螺溝4個海拔高度帶（2100-2200、2700-2800、3300-3400及3900-4000m）構成代表性海拔梯度帶，在每個海拔高度選擇6種常見地表平伏型苔蘚，研究其氮、磷元素含量及計量比、光合氣體交換參數、光合養分利用效率及養分‒光合性狀權衡關係的海拔梯度變化格局。旨在回答以下科學問題：（1）海拔高度變化對苔蘚氮、磷含量及計量比有何影響？（2）海拔高度變化對苔蘚的光合性狀有何影響？（3）苔蘚的養分–光合性狀權衡關係隨海拔變化會有怎樣的改變？該研究有助於準確評估苔蘚對高山亞高山生態系統的貢獻，為揭示其獨特的適應進化機制提供養分利用與光合生理生態學證據，同時是對已有植物功能性狀譜系研究的重要補充。
結題摘要
植物功能性狀關係是目前生態學研究的熱點問題，但對苔蘚的相關研究極其匱乏。本項目在四川省貢嘎山海螺溝四個海拔高度（2337，2770，3014，3597米）採集苔蘚40組（n=4），共22種，測定了其C、N、P養分含量，並在3個較高的海拔高度選擇測定了30組總計19種苔蘚的光合光回響曲線（野外原位實驗）。此外，還選取三種具有不同外形及解剖結構的蘚類植物，研究了截斷非光合組織對其光合作用能力的影響。並且原位測定了3014米海拔高度上，9種苔蘚3天的光合速率日動態曲線。本項目首先證實了①苔蘚的光合組織也存在與維管植物葉片經濟型譜系相類似的權衡特徵，但二者的性狀關係回歸方程參數具有很大差異，苔蘚傾向於將更高比例的氮、磷養分分配到代謝活動中；進而發現②苔蘚光合作用相關性狀與其適應策略具有明顯關聯；而後③抓住苔蘚變水植物的特性，提出了苔蘚光合-持水能力權衡譜系的假說，證明蘚類的光合作用最適含水量、水分區間與它們的儲水、持水能力相匹配（光合作用對水分利用的適應）；④在空間尺度上從點到線證明海拔變化對苔蘚功能性狀關係的影響及其回響，苔蘚的C、N、P養分含量隨海拔升高呈現下降趨勢，直立苔蘚比平伏苔蘚具有更高的C、N含量，而土生苔蘚比樹生和石生苔蘚具有更高的P含量。⑤去除蘚類植物的非光合組織會快速降低具有較強內導水能力的蘚類的光合作用速率，光合組織的光合作用速率會逐漸恢復。以上工作，是對已有植物功能性狀關係網路在研究對象，研究內容及研究尺度上的拓展。收集苔蘚功能性狀數據，探索、比較其功能性狀關係，有助於揭示它們特殊的適應進化機制，加強我們對特殊生態系統能量流動和物質循環規律的認識。基於本項目，主持人協助培養了兩位碩士研究生，發表了4篇SCI論文，錄用了一篇核心期刊綜述，目前還有一篇SCI論文在投，剩餘數據預計再完成兩篇SCI論文。此外，主持人還在世界植物學大會及中國苔蘚植物學高端論壇上發表口頭報告介紹項目內容及研究成果。
