氮(N)、磷(P)元素作為生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力最重要的兩個限制性元素,在植物的生長、發(fā)育、群落構(gòu)成以及生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能等方面發(fā)揮著極其重要的作用。國家二級保護(hù)植物普通野生稻廣泛的地理分布與環(huán)境異質(zhì)性,導(dǎo)致其化學(xué)計量特征的地理梯度變異。對該地理格局的研究可以幫助我們進(jìn)一步了解普通野生稻-養(yǎng)分關(guān)系,區(qū)分氣候和土壤因子的相對貢獻(xiàn),探討普通野生稻應(yīng)對環(huán)境變化的適應(yīng)策略。
中國科學(xué)院武漢植物園濕地生態(tài)學(xué)科組博士研究生周雯等在劉貴華研究員的指導(dǎo)下,考察了我國6個省份34個普通野生稻的自然種群,并開展了同質(zhì)園移栽試驗。通過分析葉片養(yǎng)分特征(N、P含量)與地理分布和環(huán)境變量的關(guān)系,評估了普通野生稻N、P元素化學(xué)計量特征的地理變異。結(jié)果表明,自然種群中普通野生稻的葉片P含量與緯度和年均溫緊密相關(guān),而N含量與年降水量相關(guān);葉片的N、P含量均與土壤速效P含量正相關(guān),而與土壤速效N含量負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),普通野生稻的化學(xué)計量格局在種群間產(chǎn)生了基因型×環(huán)境的交互作用,是表型可塑性與遺傳分化共同作用的結(jié)果。
該研究得到了中科院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(XDA05130403)及國家自然科學(xué)基金(NSFC,30970469, 31000163)的支持。相關(guān)研究結(jié)果在Plant Biology上發(fā)表。

普通野生稻北部同質(zhì)園種群(NEP)、自然種群(NP)和南部同質(zhì)園種群(SEP)葉片N、P及N:P比與緯度、年均溫(AMT)、年均降水量(AMP)、土壤速效N和P之間的關(guān)系。
