西北高原所在高寒草甸不同开花植物性状-繁殖分配响应气候干旱研究方面取得进展

　　

青藏高原整体呈现暖湿化趋势，但降水时空分配不均导致季节干旱显著加剧，可能影响高寒草甸植物生长、资源获取及繁殖过程。已有研究多聚焦于单一时期干旱，对不同季节干旱如何通过改变植物资源分配策略进而影响生长与繁殖缺乏系统认识。在高寒草地生态系统中，不同开花物候植物功能群由于生活史策略与物候生态位差异，会形成不同的干旱适应策略。

中国科学院西北高生物研究所高寒生态系统与全球变化研究团队依托2022年建立的“不同季节干旱样地”，设置春季、夏季、秋季及整个生长季干旱处理，基于植物生物量分配、叶片功能性状（比叶面积、叶片干物质含量及叶片化学计量特征等）等观测数据，揭示了不同季节干旱如何调节植物功能性状进而影响繁殖分配的关键机制。

研究发现，春季干旱降低了中花植物繁殖效率，夏季干旱中花植物繁殖效率高于春季干旱。在所有处理中，早花植物具有很好的避旱策略，整体上比中花植物具有更强的适应能力。早花植物在整个生长季干旱条件下采取保守资源利用策略，包括降低比叶面积、增加叶片碳氮比、碳磷比以及叶片干物质含量等，而中花植物则降低株高、呈现磷限制。然而中花植物则具有更高的形态可塑性，表现出叶片干物质含量年际累积增加和比叶面积年际累积降低。进一步分析发现，早花植物通过提高磷可利用性和碳氮比来增加花分配（养分敏感策略），中花植物则主要通过改变叶片氮含量直接调控花分配，以及降低植株高度间接影响资源再分配进而调控花分配（形态整合策略）。总之，本研究阐明了不同季节干旱下早花与中花植物的功能性状与繁殖分配的协变模式，为预测高寒生态系统对未来干旱的响应提供了机制性框架。

该研究成果于2026年5月22日以?Trait-reproductive allocation pathways of different flowering groups under seasonal drought in alpine meadows?为题正式发表在生态学学术期刊?Journal of Plant Ecology。西北高原所硕士研究生丁明利为第一作者，张振华研究员为通讯作者。华东师范大学刘慧颖教授、兰州大学汪浩教授等也参与了研究。该研究得到了西部之光-重点实验室专项•交叉团队项目、国家自然科学基金面上项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtaf189

此外，高寒生态系统与全球变化研究团队还阐明了典型高寒植物抗氧化与渗透调节系统对不同季节干旱的响应及光合调控，相关研究结果发表在《植物生态学报》上。

论文链接：https://doi.org/10.17521/cjpe.2025.0089

图1 不同季节干旱条件下早花和中花植物的繁殖分配

图2 不同季节干旱条件下早花和中花植物的功能性状

图3 不同季节干旱条件下早花和中花植物的繁殖性状

图4 早花和中花植物功能性状对两类植物繁殖分配的影响