Phân bổ biomassa đến lá, thân và rễ: phân tích meta về sự biến thiên giữa các loài và kiểm soát môi trường

New Phytologist - Tập 193 Số 1 - Trang 30-50 - 2012
Hendrik Poorter1, Karl J. Niklas2, Peter B. Reich3,4, Jacek Oleksyn5,4, Pieter Poot6, Liesje Mommer7,8
1Plant Sciences (IBG2), Forschungszentrum Jülich, D‐52425 Jülich, Germany
2Cornell University, Ithaca, NY, 14853, USA
3Hawkesbury Institute for the Environment, University of Western Sydney, Locked Bag 1797, Penrith, NSW 2751, Australia
4University of Minnesota, 1530 Cleveland Avenue North, St. Paul, MN 55108 USA
5Polish Academy of Sciences, Institute of Dendrology, Parkowa 5, 62-035 Kornik, Poland
6School of Plant Biology, University of Western Australia & Science Division, Department of Environment and Conservation, Perth, Crawley WA 6009, Australia.
7Department of Experimental Plant Ecology, Radboud University, PO Box 9010, 6500 GL Nijmegen, the Netherlands
8Nature Conservation and Plant Ecology Group, Wageningen University, PO Box 47, 6700 AA, Wageningen, the Netherlands

Tóm tắt

Tóm tắt

Chúng tôi đã định lượng các mẫu phân bổ biomassa đến lá, thân và rễ trong các cây trưởng thành và cách mà điều này bị ảnh hưởng bởi môi trường tăng trưởng, kích thước cây, lịch sử tiến hóa và cạnh tranh. Các đường cong liều-phản ứng của phân bổ đã được xây dựng bằng cách phân tích meta từ nhiều dữ liệu thí nghiệm. Chúng cho thấy rằng phần khối lượng toàn cây đại diện cho lá (LMF) tăng mạnh nhất với chất dinh dưỡng và giảm mạnh nhất với ánh sáng. Việc điều chỉnh cho các mẫu phân bổ do kích thước gây ra giảm thiểu phản ứng LMF với ánh sáng nhưng làm cho tác động của nhiệt độ đến LMF rõ ràng hơn. Có một hiệu ứng phát sinh rõ ràng trên phân bổ, khi các loài hai lá đầu tư tương đối nhiều hơn so với các loài một lá, cũng như các loài hạt trần so với các loài hạt kín gỗ. Các cây được trồng ở mật độ cao cho thấy sự gia tăng rõ rệt trong phần thân. Tuy nhiên, trong hầu hết các so sánh giữa các nhóm loài hoặc các yếu tố môi trường, sự biến thiên trong LMF nhỏ hơn sự biến thiên trong một trong các thành phần khác của phương trình phân tích tăng trưởng: tỷ lệ diện tích lá : khối lượng lá (SLA). Trong các tình huống cạnh tranh, phần khối lượng thân tăng lên ít hơn so với chiều dài thân cụ thể (chiều dài thân : khối lượng thân). Do đó, chúng tôi kết luận rằng các cây thường ít khả năng điều chỉnh phân bổ hơn là thay đổi hình thái của cơ quan.

Nội dung Tóm tắt 30 I. Phân bổ trong bối cảnh 31 II. Các chủ đề của bài đánh giá này 32 III. Phương pháp tiếp cận 32 IV. Tác động môi trường 33 V. Duy trì sinh lý 36 VI. Sự khác biệt giữa các loài 40 VII. Sinh lý học và điều tiết phân tử 41 VIII. Các khía cạnh sinh thái 42 IX. Triển vọng 45 Lời cảm ơn 45 Tài liệu tham khảo 45 Phụ lục A1–A4 49

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1890/03-0650

10.1016/S0065-2504(08)60016-1

10.1111/j.1469-8137.1998.00296.x

10.1007/s004420100645

10.1007/s004420050889

10.1146/annurev.arplant.59.032607.092752

10.1071/BT9920013

10.1007/s11258-008-9485-z

10.1046/j.1365-2486.2000.00370.x

10.1146/annurev.es.16.110185.002051

10.1007/s11056-008-9086-7

10.18174/njas.v10i5.17578

Brouwer R, 1963, Some aspects of the equilibrium between overground and underground plant parts, Jaarboek van het Instituut voor Biologisch en Scheikundig onderzoek aan Landbouwgewassen, 1963, 31

10.5194/bgd-8-3619-2011

10.1093/aob/mcm179

10.1139/x26-171

10.1016/S0065-2504(08)60213-5

10.1046/j.1469-8137.1998.00271.x

10.1007/BF00378245

10.1007/s10342-010-0476-y

10.1016/0169-5347(94)90087-6

10.1046/j.1469-8137.2000.00679.x

10.1093/aob/mcn054

10.1111/j.1095-8339.1865.tb00011.x

10.1890/0012-9658(2000)081[3178:CARTAP]2.0.CO;2

10.1111/j.1399-3054.2008.01086.x

10.1046/j.0016-8025.2001.00788.x

10.1007/BF00010463

10.1006/anbo.2000.1268

10.1590/S0100-204X2000001000006

10.1071/AR9580421

10.1086/657992

10.1126/science.1066360

10.1038/44819

10.1038/77355

10.1023/A:1010317529133

Evans GC, 1972, The quantitative analysis of plant growth

10.1071/FP09125

10.1046/j.1469-8137.2000.00688.x

10.1111/j.1469-8137.1991.tb00019.x

10.1093/aob/mcq228

10.1111/j.1469-8137.2008.02507.x

10.1016/S0098-8472(00)00052-6

10.21273/JASHS.123.6.973

10.1016/0169-5347(91)90091-B

10.2307/2390260

10.1046/j.0022-0477.2001.00609.x

10.1071/PP9880063

10.14214/sf.535

10.1006/anbo.1999.0929

10.1046/j.1365-3040.1998.00269.x

10.1111/j.1365-3040.2006.01521.x

10.1111/j.1469-8137.2006.01965.x

10.1016/S0168-9525(02)00009-4

10.1016/j.tplants.2006.10.007

10.1111/j.1365-2745.2006.01204.x

10.1007/s00442-002-1062-x

Huxley JS, 1932, Problems of relative growth

10.2307/1941809

10.1016/0040-5809(84)90007-8

10.1007/BF00333714

10.1201/9781420007626-5

10.1111/j.1365-313X.2009.03888.x

10.1111/j.1365-2435.2005.01049.x

10.1111/j.1469-8137.2009.03103.x

10.1111/j.1442-1984.2006.00160.x

10.1111/j.1399-3054.2008.01105.x

Keuskamp DH, 2010, Signaling and communication in plants, 159

10.1139/x06-217

10.1071/PP9920055

Körner C, 1994, A whole plant perspective on carbon–nitrogen interactions, 173

10.1016/j.aquabot.2003.08.004

10.1007/s11104-010-0305-6

10.1201/9780203909423.pt6

10.1007/978-0-387-78341-3

Ledig FT, 1966, Proceedings of the Society of American Foresters Annual Meeting, 39

10.1104/pp.104.055046

10.1139/x02-181

10.1078/1618-8667-00023

10.1007/978-94-010-1957-6_3

10.1093/aob/mcp257

10.1111/j.1365-2435.2008.01384.x

10.1093/aob/mcr166

Makino A, 2000, Whole‐plant growth and N allocation in transgenic rice plants with decreased content of ribulose‐1,5‐bisphosphate carboxylase under different CO2 partial pressures, Australian Journal of Plant Physiology, 27, 1

10.1016/j.jaridenv.2008.04.010

10.1111/j.1365-2435.2007.01276.x

10.1086/513491

10.1071/FP03008

Mitscherlich E, 1909, Das Gesetz des Minimum, das Gesetz des Abnahmenden Bodenertrages, Landwirtschaftliches Jahrbuch, 38, 537

10.1111/j.1365-2486.2005.001043.x

10.1111/j.1365-2745.2010.01702.x

10.1111/j.1755-0998.2008.02130.x

10.1093/aob/mci052

10.1078/1433-8319-00007

10.1046/j.1365-3040.2002.00871.x

10.1111/j.1399-3054.1994.tb06661.x

10.1016/j.tplants.2010.09.008

10.1093/treephys/tpq106

Niklas KJ, 1994, Plant allometry. The scaling of form and process

10.1006/anbo.1998.0658

10.1006/anbo.1999.1100

10.1017/S1464793104006499

10.1086/339459

Niklas KJ, 2003, An allometric model for seed plant reproduction, Evolutionary Ecology Research, 5, 79

10.3732/ajb.89.5.812

Niklas KJ, 2004, Biomass allocation and growth data of seeded plants. Data set

10.1093/jxb/erg192

10.1104/pp.104.055566

10.1111/j.1469-8137.2005.01520.x

10.1046/j.1365-2435.1998.00236.x

10.1007/978-3-662-04188-8_6

10.1111/j.1365-2435.2005.00970.x

10.1007/s11258-009-9589-0

10.1111/j.1365-313X.2007.03363.x

Parent C, 2008, An overview of plant responses to soil waterlogging, Plant Stress, 2, 20

10.1023/A:1006218310248

10.1093/jxb/erg052

10.1111/j.1469-8137.2005.01328.x

10.1055/s-2004-815731

10.1104/pp.107.1.125

10.1111/j.1438-8677.1977.tb01093.x

10.1071/PP99173_CO

10.1046/j.1469-8137.2003.00680.x

10.1111/j.1469-8137.2009.02830.x

10.1093/jxb/erp358

10.1111/j.1469-8137.1992.tb01069.x

10.1007/BF00317209

Poorter H, 1998, Inherent variation in plant growth. Physiological mechanisms and ecological consequences, 309

10.1016/B978-012083490-7/50003-7

10.1023/A:1024540621942

10.3732/ajb.93.8.1090

10.1016/B978-012088386-8/50007-7

10.1201/9780203909423.ch12

10.1046/j.1469-8137.2003.00703.x

10.1046/j.1365-2435.1998.00208.x

10.1111/j.1469-8137.2010.03629.x

10.1007/BF02257566

10.1111/j.0269-8463.2004.00849.x

10.1111/j.1469-8137.2006.01698.x

Ruark GA, 1987, Below‐ground biomass of 10‐, 20‐, and 32‐year old Populus tremuloides in Wisconsin, Pedobiologia, 30, 207, 10.1016/S0031-4056(23)00371-2

10.1046/j.1469-8137.1997.00807.x

10.1046/j.1365-313X.1997.11040671.x

10.1111/j.1365-2745.2006.01124.x

10.1046/j.1365-2745.2002.00682.x

10.1086/303282

10.1046/j.1439-037X.2001.00534.x

10.1002/j.1537-2197.1995.tb15663.x

10.1046/j.1365-2435.2002.00626.x

10.1023/A:1004676605336

10.1371/journal.pone.0022236

10.1139/b01-134

10.1111/j.1365-2745.2009.01574.x

10.1104/pp.103.034389

10.1104/pp.96.2.627

10.1093/oxfordjournals.aob.a084602

Tilman D, 1988, Plant strategies and the dynamics and structure of plant communities

10.1046/j.1469-8137.1998.00272.x

10.2307/2389943

Veneklaas EJ, 1998, Inherent variation in plant growth. Physiological mechanisms and ecological consequences, 337

10.1016/S0304-4238(01)00315-6

10.1093/treephys/5.2.159

10.1007/s00442-010-1572-x

10.1111/j.1365-2745.2009.01559.x

Werger MJA, 1983, Wurzelökologie und ihre Nutzanwendung, 323

10.1093/oxfordjournals.aob.a087575

10.1007/s004250050081

10.1071/BT9920457

10.1071/PP9910137

10.1071/FP08046