Интегрированная схема формы и функций растений: взгляд с точки зрения подземной части

Вариабельность признаков растений определяет функции растений, состав сообществ и процессы в экосистемах. Однако современные представления о вариабельности признаков в значительной степени основаны на наблюдениях надземной части растений. В этой работе мы интегрировали признаки корней в общую схему формы и функций растений. Мы разработали и проверили общую концептуальную схему, объединяющую два недавно выявленных градиента признаков корней с хорошо изученной схемой признаков надземной части растений. Новую схему сопоставили с опубликованными взаимосвязями между аналогичными признаками надземной и подземной частей, а также с результатами многомерного анализа признаков надземной и подземной частей у 2510 видов. Рассмотренные признаки отражают градиенты консервативности листьев и корней (удельная площадь листа, содержание азота в листьях и корнях, плотность тканей корня), градиент кооперации корней (диаметр корня и удельная длина корня) и градиент размера растения (высота растения и глубина укоренения). Мы установили, что для описания единого пространства признаков целого растения требуется до четырёх осей. Две основные оси отражали градиент «быстрых—медленных» стратегий, то есть градиент консервативности, при этом признаки листьев и тонких корней были хорошо согласованы, а также градиент кооперации корней. Две дополнительные оси представляли собой отдельные ортогональные оси размера растения — высоту и глубину укоренения. Такой взгляд на многомерную природу вариабельности признаков растений полнее описывает функции растений и их влияние на окружающую среду.