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幹旱使植物更強大?廈大團隊揭曉其中奧秘!
發布時間:2022年06月09日 來源:宣傳部

近日,一支由ob体育欧洲杯官网 、瑞士和德國多所研究機構組成的科研團隊發現,沒能“殺死”植物物種的幹旱,能使不同植物物種更好地協同應對幹旱。該研究為生態係統如何響應和適應愈加頻繁的極端氣候事件提供了新見解。

今天,這項研究成果在線發表在國際頂尖學術期刊《自然》旗下的子刊《自然-通訊》。ob体育欧洲杯官网 環境與生態學院陳宇新副教授是論文的第一作者兼通訊作者。

“那些殺不死我們的,終將使我們更強大”,這句出自哲學家尼采的名言,寓意著挫折曆史可以促進個人成長。那麼自然生態係統是否也具有類似的“逆境曆史效應”呢?

該研究團隊開展的長期草地實驗研究,對這一問題進行了探索。他們在野外種植了80個草地群落,每個群落400平方米。每年夏季,他們對其中的部分群落進行連續6周的幹旱處理。

△實驗中的溫室

實驗進行了8年後,他們再收集起這些植物的種子,栽培在溫室約1000個花盆裏,並重新模擬了一次極端幹旱的環境。最終發現——與那些一直享有充沛水分的植物的後代相比,經曆過多次幹旱“磨練”的植物的後代在遭遇幹旱後恢複得更快,但這種效應隻有在混種的情況下才比較明顯。

“混種”,指的是將兩個不同物種的植物種在一起。

為什麼混種在一起的植物能更好地應對幹旱?陳宇新和團隊成員分析其背後的原因,可能與“種間互補性”有關。

遭遇多次幹旱後,種在一起的不同植物似乎默契地“達成了某種協議”,從原本全力爭奪資源的競爭關係變為相互讓步的關係,它們對資源的偏好發生了差異,以求共同生存下去。

△論文配圖

倒推可知,如果生物多樣性增加了,物種間的互補性也會增強,從而生態係統功能也更加穩定。

陳宇新說,“這提示了我們,隻有保護好當下的生物多樣性,才可能更好地應對未來的全球氣候變化。”

△實驗中的植物

論文的共同通訊作者,瑞士蘇黎世大學的Bernhard Schmid教授解釋道,“研究結果意味著,若想提高生態係統對未來氣候的適應性,不同的植物物種必須共同經曆極端氣候事件的考驗。因此,我們的結果對於氣候變化下的生物多樣性保護具有重要意義。”

其實,在“植物生態學”這條研究道路上,陳宇新已經堅持了11年。全球變化的大背景下,他將自己的研究重心聚焦於生物多樣性的維持與功能等全球問題。

“生命的紛繁多姿讓我驚歎且為之著迷,能否發現一些簡單卻重要的機製,化繁為簡,這是我一直想要實現自我突破的地方。”

△陳宇新在武夷山開展森林生物多樣性調查

對於本項研究,他用了四個字來形容這幾年的實驗工作——“很累、很美”。

△植物的裝土、萌芽、移栽過程

實驗中,陳宇新親手培育了約1000盆植物。幼苗小且脆弱,移栽時一不小心就會夾壞,因此培育的過程需要十分耐心,經常彎腰一坐就得大半天。

但親眼見證了幾千株植物從種子變成萌芽,再茁壯生長,陳宇新更為生命之美所震撼。

△陳宇新在實驗大棚

“這項研究前後延續了近10年,是來自不同單位的幾代師生接力完成的,並且現在還在持續。未來也希望有更多人‘接力’參與到生態學研究中來。”陳宇新說。

(文/宣傳部 曾文萃 圖/受訪者提供)



【責任編輯:林餘穎】
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