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生存和繁殖是植物维持和延续种群的主要方式。干旱与半干旱地区,水分是植物生长和繁殖的主要限制因子,因此植物可通过一系列的策略调整(形态、生理、物候、生物量分配、繁殖等)以适应环境中水分的变化。菊芋是该地区种植的耐旱植物,具有无性繁殖(块茎繁殖)和有性繁殖(种子繁殖)两种繁殖方式。本文选择高品系(LZJ040,结实率高)和低品系(LZJ004,结实率低)菊芋作为试验材料,通过设置一系列水分梯度(0、600、1200、1800、2400、3000 m~3/hm~2),测量其形态、净光合速率、开花株数、生物量分配、繁殖输出等指标,探讨随着水分供应的变化,两种品系菊芋生存以及繁殖策略的变化模式,阐述其提高适合度的机制。结果显示,沿着水分梯度,高、低品系菊芋采取的生存与繁殖策略如下:(1)高、低品系菊芋营养生长期和花期的净光合速率均呈现增大的趋势,且营养生长期显著高于花期;各品系菊芋的株高、基径和叶面积也均呈现增大的趋势。(2)高、低品系菊芋的生物量分配发生明显变化。花期,两种品系菊芋根冠比均表现出先减小后增大的趋势(都小于1);成熟期,根冠比则均表现出减小的趋势(都大于1)。从花期到成熟期,生物量分配从地上部分向地下部分转移,且茎的减少程度最大。(3)高、低品系的块茎干重和块茎芽数均呈现增大的趋势,水分对两种品系无性繁殖均有促进作用,各处理间,高品系块茎干重差异显著,低品系块茎干重差异不显著,表明水分对高品系无性繁殖影响更大,且块茎个数和平均块茎干重之间存在权衡。(4)高、低品系菊芋的花干重和花数、种子数和种子干重均呈现增大的趋势,表明水分可以显著促进两种品系菊芋的有性繁殖,且种子数和平均种子干重之间存在权衡。(5)种子比例呈增大的趋势,块茎比例呈减小的趋势,块茎干重/种子干重(TD/SD)与块茎芽数/种子数(TN/SN)均呈现显著减小的趋势,说明相比无性繁殖,水分增加更能促进高、低品系有性繁殖;种子比例与快茎比例之间相关性不显著,说明两种繁殖方式之间不存在权衡。综上所述:水分对高、低品系菊芋的生存和繁殖策略都有显著的影响,它们通过生存与繁殖策略的变化适应多变的环境,提高适合度。菊芋在进行繁殖之前,进行资源的积累,而这些积累的资源主要储存在营养器官中,随着块茎的形成,所储存的资源从营养器官转移到繁殖器官,且营养器官与繁殖器官的物质分配存在权衡。同时,随着水分增加、环境条件改善,两种菊芋都倾向于有性繁殖,通过繁殖方式的调整增加遗传多样性,提高适合度。