Hui Ji1, Liang Yang1, Jingying Jing1,*
College of Grassland Science and Technology, China Agricultural University, 100193 Beijing, China
*Correspondence: jingying.jing@cau.edu.cn (J.Y. Jing)
摘要: 干旱与植物物种身份通过改变土壤条件,影响后续植物的生长表现及竞争关系。虽然植物之间的性状差异在决定竞争结果中具有关键作用,但是当前的研究多数聚焦在地上性状,而根系性状介导的响应仍有待探索。本研究开展了一个两阶段的土壤驯化实验:第一阶段通过接种采集于野外的克氏针茅(Stipa krylovii)、冷蒿(Artemisia frigida)和冰草(Agropyron cristatum)的根际土,建立了物种特异性的微生物遗留;第二阶段研究了植物介导的遗留效应和干旱遗留效应,包括正常供水和干旱处理。随后,将三种焦点植物置于无竞争、种内竞争和种间竞争模式下生长。结果显示:植物介导的遗留效应呈现显著的物种特异性,主要影响冰草(Agropyron cristatum)的生物量分配和根系生长;相反,干旱遗留效应主要影响根系形态性状(包括比根长、根组织密度和平均根径),且受到竞争模式强烈调控。其次,植物遗留效应而非干旱遗留效应显著影响种内和种间竞争强度,并在不同竞争模式下表现一致。随着种内和种间竞争强度增强,根系生长减少,而根系形态性状对种内竞争强度的响应具有物种特异性。最后,多维根性状差异和体积差异能够解释冰草(Agropyron cristatum)的种间竞争强度变化。本研究强调,植物对土壤遗留效应及竞争模式的响应驱动了种内和种间竞争强度的变化,为理解物种共存与群落构建机制提供了重要见解。