science >> Wetenschap >  >> Biologie

Reacties van zaadeigenschappen op extreme droogte impliceren sterke relaties met droogtegevoeligheid

Zaden van Agropyron cristatum in graslanden van Noord-China. Krediet:Luo Wentao

Verwacht wordt dat de wereldwijde klimaatverandering de variabiliteit van de regenval zal vergroten, waardoor de frequentie van extreme droogtes in deze eeuw mogelijk zal toenemen. Intensievere droogte zal het functioneren van ecosystemen beïnvloeden, waarbij veel ecosystemen naar verwachting een vermindering van de primaire productiviteit zullen ervaren. Het begrijpen van de omvang van deze effecten is vooral belangrijk in graslandecosystemen, omdat ze bijzonder gevoelig zijn voor neerslagvariabiliteit. De negatieve effecten van extreme droogte op de productiviteit van grasland zijn uitgebreid gedocumenteerd, maar de onderliggende mechanismen van droogtegevoeligheid blijven onderbelicht.

De persistentie en migratie van planten in het licht van klimaatverandering zijn afhankelijk van succesvolle reproductie door zaad, een centraal aspect van het plantenleven dat de populatiedynamiek, gemeenschapsassemblage en soortendistributie stimuleert. "Hoewel ik niet geloof dat er een plant zal ontkiemen waar geen zaad is geweest, heb ik een groot vertrouwen in een zaadje. Overtuig me dat je daar een zaadje hebt, en ik ben bereid wonderen te verwachten", zei Henry D. Thoreau.

Zaadeigenschappen kunnen de weerstand van grasland tegen klimaatveranderingen, zoals extreme droogte, beïnvloeden. In vergelijking met andere eigenschappen, zoals de blad- en worteleconomische eigenschappen, zijn zaadeigenschappen echter ondervertegenwoordigd in op eigenschappen gebaseerde ecologie. Er is weinig bekend over hoe droogte de zaadeigenschappen beïnvloedt en de bijbehorende implicaties voor graslandresistentie.

Om deze kenniskloof aan te pakken, heeft een onderzoeksteam van het Instituut voor Toegepaste Ecologie van de Chinese Academie van Wetenschappen de hoeveelheid neerslag in het groeiseizoen gedurende vier jaar verlaagd in vijf graslanden van Noord-China en de reacties van zaadeigenschappen en graslandproductiviteit op extreme droogte beoordeeld.

Verrassend genoeg ontdekten de onderzoekers dat er variabele effecten zijn van extreme droogte op gemeenschapszaadkenmerken en diversiteit in ruimte en tijd. De onderzoekers observeerden echter een negatieve relatie tussen door droogte veroorzaakte verminderingen van de productiviteit van grasland en één belangrijk zaadkenmerk, de gemiddelde dikte van de zaadvacht.

Deze resultaten suggereren dat zaadeigenschappen een indicator kunnen zijn van de weerstand van grasland tegen toekomstige droogtes, aangezien ze zelf grotendeels niet reageren op droogte, maar wel informatief zijn voor de reacties van grasland.

Deze studie benadrukt het belang van het opnemen van zaadkenmerken in op kenmerken gebaseerde kaders om beter te voorspellen hoe droogte het functioneren en de diensten van graslandecosystemen zal beïnvloeden. Relevante resultaten zijn gepubliceerd in Functional Ecology . + Verder verkennen

Ecosysteemreacties van grasland op droogte