種子植物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)者,權(quán)衡是其適應(yīng)復(fù)雜陸地環(huán)境的主要生態(tài)策略。種子具有攜帶遺傳信息、擴(kuò)散、定植及耐受逆境等多重功能,由于有限的資源被用于一種功能,其它功能獲得的資源將減少。因此,種子應(yīng)該在各功能之間進(jìn)行權(quán)衡。
中國科學(xué)院昆明植物研究所種質(zhì)庫李德銖研究組、分類室高連明研究組與美國哥倫布州立大學(xué)的Kevin Burgess 教授合作,對中國西南山地生物熱點地區(qū)1119個物種(393個木本,726個草本)的主要種子功能性狀進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)種子大小與種子萌發(fā)所需時間顯著正相關(guān),而與種子數(shù)量顯著負(fù)相關(guān),排除植物系統(tǒng)發(fā)育、生長型的影響,這些相關(guān)性依然顯著(圖1),并且上述兩種相關(guān)性在目(圖2)、科級水平上呈系統(tǒng)發(fā)育離散狀態(tài)。這些結(jié)果表明種子植物在產(chǎn)生高適合度幼苗與快速占據(jù)新生境之間進(jìn)行權(quán)衡。我們的研究在區(qū)域尺度上證實了種子功能權(quán)衡的存在,并為中國西南山地物種共存與多樣性提供了一個解釋維度。
研究結(jié)果以“Functional trade-offs and the phylogenetic dispersion of seed traits in a biodiversity hotspot of the Mountains of Southwest China”為題發(fā)表在Ecology and Evolution上(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ece3.3805/epdf)。該研究得到中國西南野生生物種質(zhì)資源庫保藏中心、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2014CB954100)、云南省科技人才培養(yǎng)計劃項目(2017HA014)與云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金會(2014GA003)的支持。
圖1 種子主要功能性狀的相關(guān)性
圖2 種子功能性狀的相關(guān)關(guān)系在目級水平上的系統(tǒng)發(fā)育離散性