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全球环境变化下,植物种群内常发现基因型与环境的交互作用;不同植物种之间表现出专性响应;同一功能群植物有相似的响应模式。植物特征可以在机理上解释植物多样性表现。采用“层次性视角”探讨不同植物集合水平上功能特征与生态过程之间的关联,有利于辨识和概括植物响应的普遍机理。两个独立实验用来验证这个概念框架。
i)汇总分析揭示,生长快速的植物对高浓度CO2有更积极的响应。白云杉29个基因型被用来测试这一响应趋势是否同样出现在种群内。生长在当前和倍增CO2浓度下各基因型的响应差异和生长速率之间并没有显著相关。基因型之间生物量促进比的差异与光合特征和水分利用效率相联系。
ii)资源供给的微小变化可以引起特征在环境响应中相对重要性的调整。Festuca rubra和Trifolium pratense的竞争对环境变化的响应显示,种间专性响应源于叶形态、固氮能力、生长速率及胁迫耐受性的差异,这些特征的调节作用因环境条件变化而异。
在一个植物集合水平上归纳的功能特征与植物响应的关联并不能简单适用于另一个集合水平,研究尺度、分类学级别以及环境等均对其迭加影响。“层次性视角”作为一个综合性概念模型,用于辨识和概括不同集合水平上植物对环境响应的生物学机制,并帮助解释生态系统功能多样性。