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克隆植物种类繁多、在自然界中分布广泛,且在许多类型的生态系统中处于优势地位,也许正是克隆植物在生物圈中的“成功”,引起了生态学家们对它的研究兴趣。近半个世纪以来,有关克隆植物在异质性环境中的生态适应对策,已经积累了大量实验研究和假说,对克隆植物形态结构、生长繁殖等各方面的功能性状都有了比较全面的认识,但这些结论或假说大多源自针对单个或几个物种的研究,关于其在不同物种间的普适性意义的综合探讨在近期才开启,亟待继续扩大和深入。本论文旨在深化关于克隆植物适应对策普适性意义的综合探讨,基于克隆植物的功能性状在不同资源条件下(光照强度、养分水平、土壤水分)的可塑性,从1,704篇克隆植物案例研究文献中筛选出449篇文献,提取了共计18,955条“对照-处理”的对比研究数据,采用谱系meta-分析方法,探讨了克隆植物五种主要生态适应对策:觅食行为、生物量分配、克隆储藏、风险分摊和克隆整合的普适性意义。本研究主要内容包括: ⑴有关克隆植物的觅食对策,本研究对源自97篇文献的1,370个对比研究案例进行谱系meta-分析,结果表明:克隆植物在光照限制条件下更容易表现出觅食行为;克隆植物的间隔子,尤其是节间长,在光照异质性环境中具有更强的可塑性;而分枝在养分异质性环境中具有更强的可塑性;匍匐茎型克隆植物比根状茎型克隆植物在觅食行为方面具有更强的形态可塑性。 ⑵有关克隆植物的生物量分配对策,本研究对源自101篇文献的1,167个对比研究案例进行了谱系meta-分析,结果表明:克隆植物在不同资源条件下对营养生长和繁殖的生物量分配比例基本保持动态平衡;克隆植物在资源限制条件下,对地上和地下部分生物量的投入符合“最优分配理论”,即增加对限制性资源吸收器官的生物量分配;克隆植物对克隆繁殖和有性繁殖的生物量分配更多受遗传因素的限制。 ⑶有关克隆植物的储藏对策,本研究对源自93篇文献的664个对比案例进行了谱系meta-分析,结果表明:克隆植物在资源丰富的条件下会表现出资源储藏行为;根状茎型克隆植物和匍匐茎型克隆植物的具体储藏对策有所不同;相对于匍匐型克隆植物,根状茎型克隆植物具有更强的资源储藏能力。 ⑷有关克隆植物的基株风险分摊对策,本研究对源自65篇文献的347个对比研究案例进行了谱系meta-分析,结果表明:克隆植物在良好的资源环境中,具有更强的分摊基株死亡风险的能力;匍匐茎型克隆植物的基株风险分摊能力比根状茎型克隆植物更易受环境条件的影响。 ⑸有关克隆植物的克隆整合对策,本研究对源自66篇文献的513个对比研究案例进行了谱系meta-分析,结果表明:克隆植物可以通过克隆整合,在不削弱整个克隆片段适合度的情况下,显著提高位于低资源斑块的分株或年幼分株的生长繁殖能力;克隆植物提高低资源斑块分株的适合度可能会降低高资源斑块分株的适合度,但提高年幼分株的适合度却不会影响年老分株的适合度,即因斑块资源高低引起的克隆整合成本要大于母株和子株之间的克隆整合成本;匍匐型和根茎型克隆植物的克隆整合效应没有明显差异。 ⑹采用谱系rneta-分析的方法,综合过去有关克隆植物功能性状的研究,排除了种间进化谱系关系的混淆效应,对现有认知和假说进行验证并使其尽可能地一般化,从而得到具有普适性意义的结果,以期对克隆植物生态学的研究和发展提供一个方向性参考。