大平原草的微观解剖学叶片特征因气候梯度而异
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大平原草的微观解剖学叶片特征因气候梯度而异

显微解剖变异是整个物种大范围内全叶变异的基础。

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草原占地球陆地面积的 40%,代表着巨大的温度和降水范围。 尤其是北美大平原,包含相当大的温度和降水梯度。 广泛分布于大平原的物种通常具有形态、生理和结构特征 改编 这使他们能够对不同的环境做出反应。 了解这些特征有助于衡量生态系统对未来气候变化的敏感性和稳健性。

在发表于的一篇新文章中 Annals of Botany,作者 Seton Bachle 和 Jesse B. Nippert 探讨了环境可变性和 叶片性状 使用分布广泛的大平原草, 仙人掌,一种占高草草原年生物量 70% 以上的物种。 作者使用荧光共聚焦显微镜研究了四个不同地点的叶子,将显微解剖学叶子特征与每个地点的气候数据进行了比较。 研究的特征包括木质部直径、束鞘厚度、叶肉面积和木质部壁厚等。

作者:来自美国蒙大拿州博兹曼的 Matt Lavin – 仙人掌, CC BY-SA 2.0。

所研究的显微解剖学特征显示出地点内部和地点之间的广泛差异,尽管它们没有显示出任何明显的纬度趋势。 变异性的最佳预测指标是给定生长季节内温度和降水的相互作用。 对于与碳同化相关的几个特征,例如叶肉面积,研究人员发现与年平均温度直接相关。 降水没有这种关系。 与植物用水效率相关的测量不是独立的,而是相互共同变化的,并且显示出更高的区域变异性。

“当个人 吉拉迪 “在整个区域进行测量后,用水策略的功能反应显示出一种清晰的模式,即最大限度地提高水分输送或水分储存,”作者写道。“与用水相关的微观解剖特征的区域变异性较高,可能有利于种群 吉拉迪 即使在干旱时期,植物仍能维持生长,否则由于气孔关闭、光合作用机制退化以及水分胁迫增加(导致导管完整性丧失或空化),碳同化作用将会降低。

总的来说,这些发现表明微观解剖学特征的物种内变异如何解释跨温度梯度报告的整个叶级特征的变异。

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作者

Erin Zimmerman

艾琳·齐默尔曼是一位从植物学家转型为科学作家,有时也从事植物插画工作的作家。她在蒙特利尔大学获得博士学位,并曾在加拿大环境部担任博士后研究员。

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