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实验室在荒漠灌木异速生长关系研究中取得新进展

        在面对生物物理和资源限制时,许多生物量表现为渐进接近生长上限。然而,关于简单异速生长模型的乘幂方程并不包括任何渐进上限参数。于是,本研究建立了包含2个渐进上限参数的更一般新的扩展异速生长模型。为了验证模型的统计正当性,荒漠与绿洲生态国家重点实验室阜康荒漠生态站研究团队调查了4种混生绿洲外围荒漠灌丛——西伯利亚白刺、唐古特白刺、琵琶柴和多枝柽柳的灌丛高度和冠幅半径。另外,为了辨析荒漠生态系统中环境因子是如何影响灌丛形态发育过程的,还测量了这4种灌丛的叶生物量和水势,以及根系生物量和土壤水分状况在土壤剖面的分布状况。
        研究结果表明:简单和新建立的扩展异速生长模型都具有统计意义。从简单异速生长模型获得的恒定灌丛冠幅半径与灌丛高度之间的异速生长指数反映了扩展异速生长模型中的异速生长指数的平均状态,在这4种混生灌丛冠幅半径与灌丛高度之间的存在着共同的异速生长指数的初始值和终值。优先的灌丛水平拓展生长优先于向上生长是由于后者不经济和灌丛采取的避免自我遮蔽的生长策略。在这4种灌丛中,当灌丛异速生长指数取得最大值时的灌丛冠幅半径与黎明前叶水势存在显著的正相关关系,而黎明前叶水势随着根系深度增加而增加。这表明:土壤水分可供给性限制着灌丛冠幅面积的扩展。总之,在水分受限生态系统中,荒漠灌丛在水平拓展过程中渐进地接近生长上限行为避免了自我遮蔽并受到土壤水分可供给性的限制。研究结果以An expanded allometric model for crowns of four co-existing desert shrubs为题发表在Trees-Structure and Function上。文章链接:https://doi.org/10.1007/s00468-019-01869-8 
 

 
The relationship between crown scaling exponents calculated through simple and expanded allometric models for four co-existing shrub species at a saline desert site outside an oasis in the southeast Junggar Basin, central Eurasia.


 
 

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