植物的年龄是理解生活史、种群动态以及进化适应性的关键特征,克隆植物独特的生长繁殖方式在不同龄级时会有相应的克隆生长特性。同时,克隆植物能够对土壤中的异质性资源做出可塑性反应,包括植物对土壤中氮的利用效率也会因为资源异质性而有不同的利用策略。以克隆植物鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)为实验材料,通过施加不同浓度氮肥与不同梯度水分,设置了不同的异质性生境条件。施肥梯度依次是0.233g/yr/盆、0.465g/yr/盆、0.931g/yr/盆,水分梯度依次是土壤含水量10%、25%和40%,共3×3,9种处理,在温室大棚内进行盆栽实验。在2013年秋收时,所有处理越冬,2014年待其二龄级连续观测。以此来探讨不同龄级鹅绒委陵菜在水氮异质生境下对其生长及氮利用策略的影响,拟回答以下科学问题:(1)水氮异质性处理下,不同龄级鹅绒委陵菜的生物量分配格局有何变化?(2)水氮作用对鹅绒委陵菜不同龄级的克隆特征可塑性有什么影响?(3)水氮异质性如何影响鹅绒委陵菜的氮素利用策略?实验得出主要结论如下:(1)在水氮异质性处理下,鹅绒委陵菜对水处理表现出更加显著的响应。当水分成为克隆植物生长的限制因子的时候,氮处理的效果会被减弱。水处理显著影响了鹅绒委陵菜的生物量分配格局。水分的增加使得鹅绒委陵菜的总地上生物量和母株、分株的地上生物量都有很大的提高,其中生物量的分配策略是更多地投入到产生分株的过程中。(2)随着龄级的增长,鹅绒委陵菜的各种克隆表型特征参数以及克隆生长特征参数的数值都显著增加。二龄级母株产生了很多不同于一龄级的可塑性变化,尤其是根蘖株数量增加显著。因此,龄级增加使鹅绒委陵菜产生更多的分株,其克隆生长能力增强,从而使其适应能力增强并降低基株在资源竞争与利用中的风险。(3)鹅绒委陵菜的氮素生产力在中等施氮水平时最高。氮素的平均滞留时间随施氮量的增加而逐渐下降。低氮时植物通过提高其氮素平均滞留时间,进而可以充分利用有效的氮资源来提升自己的氮素利用效率;而高氮时,植物选择最大化的增加氮素生产力,加快氮在体内的周转。因此,不同施氮水平下鹅绒委陵菜会改变其氮利用策略以提高种群的适合度。水分的增加使植物的运输效率以及氮的吸收力增强,因而显著提高了植物的氮素生产力。综合分析认为,水氮交互作用显著地影响了鹅绒委陵菜的氮素利用策略。