甘肃科技报社融媒体中心讯(记者 张云文) 你有没有想过,植物之间也会“交流”,甚至存在一种“植物大战”?近日,中国科学院兰州化学物理研究所的一项研究揭示了青藏高原特有的植物扁蓿豆的“化感”作用及应用,发现它能通过释放一些“秘密武器”,来影响周围植物的生长,巧妙地调整植物间的关系,让整个草地更加和谐繁荣。这项研究为退化草地的修复和治理提供了新的思路。
扁蓿豆又名黄花苜蓿,是一种在高原地区常见的豆科植物,它非常耐寒、耐旱、抗盐碱,能在贫瘠的土地上生存,在高寒草地生态系统中发挥着关键的生态功能和饲用价值。由于天然草地退化严重,扁蓿豆作为重要的乡土植物,在重建草地、恢复生物多样性方面有很大的潜力。
研究人员通过实验发现,扁蓿豆能释放出一些特殊的化学物质,这些物质被称为“化感物质”。扁蓿豆的提取物能让优质牧草茁壮成长,抑制那些讨厌的杂草,就像一种天然的“生态调控师”。研究人员测试了几种草地植物,发现优质牧草青海冷地早熟禾竟然对扁蓿豆的提取物“热情相迎”,而毒草铁棒锤则对其“避之不及”。杂草甘肃马先蒿的表现则更加复杂,对来自植株和土壤的提取物表现出抑制,但在水提取物的作用下,却反而生长更好。
为了解扁蓿豆是如何影响其他植物的,研究人员使用了“非靶向代谢组学”这种高科技手段。简单来说,就是分析扁蓿豆提取物中包含哪些化学物质。他们发现,扁蓿豆的不同部位释放的化学物质也不同。比如,植物本身富含短链有机酸,根际土壤中则富含生物碱和黄酮类化合物。这些物质很可能就是扁蓿豆影响其他植物生长的“秘密武器”。
这项研究最重要的是,它揭示了扁蓿豆在草地植物群落中的“生态调控因子”作用。也就是说,扁蓿豆能选择性地影响周围植物的生长,从而构建一个更有利于自身生存的植物群落。
这项发现对于退化草地的治理具有重要意义。可以通过合理利用扁蓿豆的“化感”效应,定向地促进优质牧草的生长,抑制有害杂草的扩张。这样,就能优化天然草地的植物群落结构,减少使用化肥农药等外源投入,降低治理成本,让草地生态修复变得更加绿色和可持续。也许未来的高原草地,不再需要大量的人工干预和化学品,而是依靠扁蓿豆这种天然的“调控器”,就能构建一个稳定、高效的生态系统。这不仅能保护环境,也能为当地的牧民提供更好的生活保障。
这项研究已经发表在国际知名学术期刊《Phytochemistry》上。这项研究得到了多个科研项目的支持。