Sự sinh tồn của thực vật liên quan đến kích thước hạt giống dọc theo các gradient môi trường: một nghiên cứu dài hạn từ các cộng đồng thực vật hàng năm ở vùng bán khô hạn và Địa Trung Hải

Journal of Ecology - Tập 98 Số 3 - Trang 697-704 - 2010
Johannes Metz1, Pierre Liancourt2,1, Jaime Kigel3, Danny Harel4, Marcelo Sternberg4, Katja Tielbörger1
1Department of Plant Ecology, University of Tübingen, Auf der Morgenstelle 3, 72076 Tübingen, Germany
2Department of Biology, University of Pennsylvania, 322 Leidy Labs, Philadelphia, PA 19104-6018, USA
3Robert Smith Faculty of Agriculture, Food and Environment, The Hebrew University of Jerusalem, Rehovot Campus, 76100 Rehovot, Israel
4Department of Plant Sciences, Tel-Aviv University, 69978 Tel-Aviv, Israel

Tóm tắt

Tóm tắt

1. Mối quan hệ tích cực giữa kích thước hạt giống và sự sống sót của thế hệ con là một giả thiết quan trọng trong lý thuyết sinh thái liên quan đến chiến lược lịch sử sinh hội. Tuy nhiên, mối quan hệ này không chắc chắn đối với sự sinh tồn suốt đời vì chỉ có bằng chứng vững chắc cho các giai đoạn cây non sớm. Hơn nữa, hiệu ứng của sự biến đổi môi trường theo không gian và thời gian, và của các nhóm chức năng thực vật đối nghịch nhau trên mối quan hệ này vẫn chưa được nghiên cứu nhiều.

2. Chúng tôi đã điều tra sự sinh tồn và sự biến thiên giữa các năm trong đó. Chúng tôi kiểm tra xem mối quan hệ của chúng với kích thước hạt giống (i) liệu có được duy trì cho đến khi sinh sản, (ii) thay đổi dọc theo gradient môi trường và (iii) khác nhau giữa các nhóm chức năng (cỏ, đậu, cây thảo dược).

3. Sự sinh tồn được theo dõi từ cây non đã thấy cho đến cây sinh sản trong 49 loài hàng năm trong điều kiện tự nhiên trong suốt 7 năm tại ba địa điểm dọc theo một gradient lượng mưa dốc. Sau đó, chúng tôi liên hệ sự sinh tồn trung bình trên mỗi loài và sự biến thiên giữa các năm trong sự sinh tồn với kích thước hạt giống, địa điểm dọc theo gradient và nhóm chức năng.

4. Kích thước hạt lớn hơn có liên quan đến sự sinh tồn cao hơn và sự biến thiên giữa các năm thấp hơn. Dọc theo gradient lượng mưa, chúng tôi không phát hiện sự khác biệt trong mối quan hệ kích thước hạt - sinh tồn; tuy nhiên, sự biến thiên giữa các năm là thấp nhất ở địa điểm nhiều ẩm nhất nơi không thấy mối quan hệ giữa sự biến thiên giữa các năm với kích thước hạt giống. Đậu cho thấy sự sinh tồn thấp hơn và biến thiên giữa các năm cao hơn so với cỏ.

5. Phát hiện của chúng tôi chỉ ra rằng kích thước hạt giống lớn hơn mang lại lợi thế sinh tồn vượt khỏi giai đoạn cây non đến khi sinh sản trong các loài hàng năm. Kích thước hạt lớn hơn cũng cung cấp chiến lược giảm thiểu rủi ro trong môi trường không thể đoán trước theo thời gian. Sự thuận lợi của môi trường gia tăng dọc theo gradient có thể có ít ảnh hưởng đến tỷ lệ sinh tồn nhưng làm giảm sự biến thiên sinh tồn giữa các năm và do đó làm giảm lợi ích của chiến lược giảm thiểu rủi ro của kích thước hạt lớn hơn. Chúng tôi đề xuất rằng phản ứng đối nghịch của đậu và cỏ có thể một phần đến từ sự khác biệt trong trạng thái ngủ của hạt giống.

Từ khóa

#sinh tồn #kích thước hạt giống #gradient môi trường #phương pháp giảm thiểu rủi ro #loài thực vật hàng năm #biến đổi khí hậu #nhóm chức năng

Tài liệu tham khảo

10.1016/S0140-1963(18)30513-5

10.2307/1935413

10.1111/j.1365-2745.2005.01041.x

10.1016/0022-5193(66)90188-3

10.1016/0022-5193(67)90050-1

10.1016/S0169-5347(03)00072-7

10.1086/589889

10.1038/250026a0

10.2307/2257624

10.2307/2260053

10.1111/j.1365-2435.2003.00797.x

10.1007/BF00319011

10.2307/3546494

10.1046/j.1365-2435.1998.00256.x

10.1016/j.baae.2005.08.003

10.1086/337276

10.1034/j.1600-0706.2000.880304.x

10.2307/2260983

Kigel J., 1995, Seed Development and Germination, 645

10.1034/j.1600-0706.2001.930212.x

10.1079/9780851994321.0031

10.1111/j.1365-2435.2008.01497.x

10.1016/j.baae.2009.05.003

10.1046/j.1365-2435.1999.00309.x

Loria M., 1980, Dynamics of some annual populations in a desert loess plain, Israel Journal of Botany, 28, 211

10.2307/2937284

10.1046/j.1365-2745.2001.00535.x

10.1111/j.0022-0477.2004.00884.x

10.1111/j.0030-1299.2006.14194.x

10.1111/j.1461-0248.2004.00647.x

10.2307/2258884

10.1111/j.2006.0906-7590.04283.x

10.2307/2265540

10.1007/s00442-007-0955-0

10.1111/j.2005.0906-7590.04310.x

10.1007/s00442-005-0047-y

10.1111/j.1365-2745.2007.01277.x

SAS Institute, 2002, JMP 5.0.1

10.2307/2261331

10.1111/j.1365-2745.2006.01097.x

10.1073/pnas.94.2.549

10.1111/j.1654-1103.2003.tb02163.x

10.1126/science.1136401

10.2307/1931609

10.1046/j.1365-2745.1998.00240.x

10.1111/j.1654-1103.2006.tb02417.x

10.1046/j.1365-2745.1999.00405.x

10.1016/j.tpb.2005.01.006

10.1890/06-1495

10.1086/284795

10.1111/j.1365-2745.2008.01461.x

10.1111/j.1469-8137.1984.tb04155.x

10.1111/j.1365-2486.2007.01398.x

10.1890/0012-9658(2000)081[1887:SSNSAG]2.0.CO;2

10.1111/j.1469-8137.2008.02488.x

10.3733/hilg.v49n02p037

10.1890/02-4053