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随着海平面上升和极端气候频发,海潮的侵蚀使沿海湿地面临着更加复杂的盐分胁迫和水位升高等环境条件,而在一些内陆湿地,热耗散量增加导致水资源短缺,洪水发生频率减少。湿地植物在沿海湿地和内陆湿地的生存和适应受到盐分、水位及邻体植物物种等环境因素的影响。芦苇（Phragmitesaustralis）是湿地广泛分布的优势草本植物,具有较高的遗传变异性、表型可塑性和生态适应性,通常形成单优群落,是温带湿地生态系统的重要组成物种。表型可塑性和本地适应性是芦苇响应生境中的非生物和生物胁迫的重要对策,在短期和长期响应环境变化起着关键决定因素,对物种的进化具有潜在的重要性。因此,本研究选取沿海湿地和内陆湿地的芦苇种群,通过同质种植园实验中芦苇种群对生态环境因子的响应,深入探讨芦苇广泛分布背景下的种内变异程度,从表型可塑性与本地适应性的相对重要性角度探讨芦苇对异质性生境的适应性。研究结果对湿地生态系统的保护和修复具有重要的指导意义。本研究选取了黄河三角洲滨海湿地芦苇种群和马踏湖湿地、盘锦湿地等内陆淡水芦苇种群,开展同质种植园种植实验,通过对芦苇的总生物量、地上和地下生物量的分配、株高、密度、基径、叶片水势、相对水分含量、比叶面积和光合速率、蒸腾速率和气孔导度等植物功能性状的测量,比较盐分、气候、水位及邻体植物作用下芦苇的形态和生理响应差异,探究盐沼芦苇种群和淡水芦苇种群对异质性生境的表型可塑性响应和本地适应性。此外,通过实验性DNA去甲基化的方法,探究表型可塑性形成的表观遗传机制。从表型可塑性和本地适应性的角度,揭示异质性生物和非生物因子下,芦苇种群的生理生态响应、适应对策及成因。研究的主要结果如下:（1）开展不同来源芦苇对盐分和气候的适应对策研究。结果表明,盐分显著影响形态,生物量、叶片数量和离子含量,并且随不同气候条件而变化。在盘锦和房干两种气候下,芦苇改变了形态、相对含水量、光合作用、叶绿素荧光以及叶片和根部离子和元素含量。此外,盐沼种群和淡水种群的生物量、根冠比、气孔导度和叶片离子含量在盐分胁迫下具有明显的性状可塑性。研究发现在房干湿润气候下,芦苇盐分耐受性较低而离子吸收增大,可能是通过渗透压升高和叶片钠离子外排来进行渗透调节。在盘锦相对空气湿度较低的气候下,芦苇的耐盐性较高,渗透调节可能通过叶片脱水完成,叶片脱水不需要任何能量输入,更高的生物量也证实这一点。同时,不同种群中的不同基因型在耐盐性方面存在很大差异,在未来湿地盐碱化条件下可能会影响不耐盐的基因型的生存,从而降低芦苇的遗传多样性。总而言之,本实验研究发现盐沼芦苇和淡水芦苇都能在20 g/L盐分条件下生存和生长,在较高的土壤盐分下,盐沼芦苇并没有比淡水芦苇显示出优势性状,两个芦苇种群均通过表型可塑性来响应土壤盐分和气候变化。（2）开展不同来源芦苇对淹水水位和频率增加的适应对策研究。结果表明,芦苇能够耐受30cm以下不同高度的稳定水位和不同频率的波动水位,可能由于其发达的通气组织,不定根的生长及枝条伸长率和水分利用效率的增加。沿海盐沼地区的芦苇能够迅速伸长株高并且分配更高的生物量给叶片,提高气体捕获和碳同化能力,有助于芦苇在淹水条件下生存。与盐沼种群相比,淡水种群的生物量较低,但其快速的生理调节能力促进芦苇对30 cm水位的适应。水位多变的沿海盐沼芦苇比内陆淡水芦苇对高水位和低水位的耐受性高得多,淡水芦苇更偏好中等水位（15cm）。同时,高频率水位波动对芦苇生长的负面影响要高于低频率波动,并且盐沼和淡水种群对波动频率的性状响应没有差异。本实验表明,沿海盐沼芦苇和内陆淡水芦苇种群可能存在与水位高度有关的本地适应性,芦苇的种内分化在生态适应中起着重要作用。（3）开展盐胁迫下芦苇对邻体植物的表型可塑性响应研究。结果表明,加盐条件下,芦苇的茎生物量、叶生物量、地下生物量、株高、密度和基径均显著降低。与无邻体植物组相比,不同功能型的邻体植物对芦苇的生物量、株高、密度和基径有显著的影响,但对比叶面积和叶厚度的影响不显著。不加盐时,同种邻体植物和禾本科邻体植物与芦苇的邻体效应为负作用,这可能是由于生态位的重叠,而盐分施加后缓解了这种负作用,尤其在禾本科植物作为邻体植物时,邻体效应由负的竞争作用变为正的促进作用,这一结果符合胁迫梯度假说。在盐分和不同邻体植物条件下,芦苇通过调整表型性状来适应胁迫环境,特别是生物量分配的可塑性。表型可塑性在芦苇响应盐分和不同邻体环境中起到重要的作用。（4）开展表观遗传变异在不同来源芦苇对盐分效应中的作用研究。结果表明,盐分处理显著降低了芦苇的生物量、株高、基径、相对伸长速率、净光合速率和开花率,并且显著增加了芦苇的根冠比。与之前的结果一致,表型可塑性在盐沼和淡水种群的盐分适应中都起着重要作用。不同来源的芦苇表型和生理性状差异显著,芦苇的形态与采样地的土壤电导率显著相关,不同盐分条件下不同来源芦苇表型的差异稳定存在,表明表型可塑性可能不是芦苇种群在盐分环境中生存的唯一策略,本地适应性的形成同样促进其在盐分环境下的生存。DNA去甲基化组进行盐分处理后,淡水种群的基径显著升高,而盐沼种群基径显著下降,在芦苇的生物量、开花率和光合速率观察到相同的变化趋势,这表明DNA去甲基化处理使得淡水种群耐盐性增强,而盐沼种群耐盐性降低。DNA去甲基化处理对不同芦苇种群的耐盐性有显著的影响,证实了芦苇表型的改变受到甲基化的调控作用。此外,DNA去甲基化处理对不同基因型芦苇耐盐性的影响并不相同,植物表型可塑性受到DNA甲基化的调控作用,但也受到遗传变异的影响。综上,芦苇具有较高的表型可塑性和本地适应性,两种适应对策有助于芦苇种群在异质性生境下的生存和分布。盐沼芦苇和淡水芦苇通过调整生物量分配、株高、密度和光合速率等形态和生理性状响应沿海湿地和内陆湿地水盐等环境异质性。沿海盐沼芦苇和内陆淡水芦苇能够通过表型可塑性调整适应盐分胁迫和邻体植物胁迫,同时,芦苇种群对盐分和水位也存在一定的本地适应性。芦苇的表观遗传变异是形成表型可塑性调控的分子机制之一。本研究结果可以为未来环境变化下湿地植物的适应和分布预测提供理论基础,对确定种内变异驱动本地物种组成并形成广泛生态适应的机制研究具有重要意义。