Role of clonal integration in plant competition

Abstract

Klonální růst umožňuje rostlinám replikovat kořenující jednotky (t.j. ramety), a přidává tak další hierarchickou úroveň k modularitě rostlinného těla. Klonální růst je velmi častý a vyskytuje se napříč celým fylogenetickým stromem krytosemenných rostlin. Jednotlivé formy klonálního růstu přinášejí rostlinám specifické sady klonálních vlastností, které určují jejich růst v různých podmínkách prostředí či v kompetici. Klonální integrace je jednou z důležitých klonálních vlastností související s řadou dalších funkcí klonality. Integrované ramety mohou translokovat zdroje a signální molekuly pomocí klonálních orgánů, jako jsou šlahouny, oddenky nebo kořeny. Integrace je zvláště důležitá pro mladé, vyvíjející se ramety, ale může přetrvat a vyrovnávat heterogenitu podmínek mezi vyvinutými rametami. Jak v raných, tak v pozdějších fázích vývoje může být klonální integrace důležitá v rostlinné kompetici. Experimentální studie ukázaly, že klonální integrace u některých druhů skutečně pomáhá jejich šíření do zápoje sousedních rostlin. Kompetice nad zemí a pod zemí se ale liší, což může mít vliv na translokaci uhlíku a živin. O tomto tématu se nicméně ví velmi málo. Výhody a nevýhody klonální integrace v různých podmínkách byly předpovídány pomocí teoretických modelů. Pozorované výhody klonální integrace se ale ukazují...

Clonal growth enables plant to replicate rooting units (i.e. ramets), adding another hierarchical level to plant modularity. Clonal growth is very common, at least in the temperate flora, and widespread over the angiosperm phylogenetic tree. Different clonal growth forms have specific sets of clonal traits that determine their performance in response to environmental conditions and under competition. Clonal integration is one of the important clonal traits and is associated with a number of other clonal functions. Integrated ramets can translocate resources and signals by connecting clonal organs, such as horizontal stems or roots. Such integration is particularly important for young developing ramets, but it may persist and help developed ramets cope with environmental heterogeneity. Clonal integration at both early and later stages of ramet development may be an important factor affecting plant competition and has been shown to promote expansion into vegetated areas in some species. However, competition is complex and differs aboveground and belowground. Translocation of carbon and nutrients under competition may differ accordingly, but very little is known about this. The costs and benefits of clonal integration have been predicted by theoretical models. However, there is considerable variability in the...