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自我淘汰的自然法則：密植怎樣導致植物的生死抉擇？
在自然界中，植物密度是指每單位土地面積上存在的植物個體數量。這個概念在單一物種的植物群落中尤為明顯，通常指的是同一物種的植物在相同時間發芽的情況。然而，植物密度也可用來指稱特定地點的植物個體數量。隨著植物密度的增加，植物間的競爭將變得愈加激烈，進而對它們的生長和生存有著深遠的影響。
植物密度的增加將影響植物結構和發育模式，這一現象被稱為不對稱競爭，會使部分較弱的植物自我淘汰。
在高密度情境下，植物之間的競爭會集中在光、養分和水資源的獲取上。植物互相競爭，導致部分個體無法獲得足夠的資源以維持生長，這是自然界中普遍存在的現象。尤其在光線資源的獲取上，較小的植物所能吸收的資源有限，這進一步加劇了競爭的激烈程度。高密度生長已被證實會導致「自我淘汰」的過程，部分植物因無法競爭而死亡，這使得幸存的植物獲得了更多的資源，進而促進了其生長。
單一物種群落的作用
在研究植物密度的過程中，單一物種的均齡群落，或稱「單一群落」明顯成為研究的重要對象。這類植物在種植或播種時同時發芽，常見於農業、園藝或林業的研究中。大量實驗顯示，隨著植物密度的增加，單一物種群落的地上生物量會持續增加，直到達到飽和點，此現象被稱為「最終穩定產量」。
研究發現，儘管總生物量會隨著植物密度的增加而增長，但單位面積的種子產量卻常常會在達到最高總生物量後隨之下降。
例如，農業中農民通常會避免使用極高的植株密度，因為這樣不會對作物產量產生明顯的貢獻。在現代農業中，不同作物如玉米的正常密度為每平方米5-10株，而水稻或大麥可達到每平方米200-300株。在森林中，則通常低於每平方米0.1株的規模。這顯示出，隨著植物密度的增加，不僅每平方米的生物量提升，甚至葉面積指數（LAI）也會提高，然而高密度情況下的光獲取和光合作用並不成正比，這是導致生物量飽和的關鍵原因。
密植對個體植物的影響
生物量的變化
密植環境下，平均每個植物的生物量則會顯著下降，通常每當密度加倍，單株的體積會縮小約30-40%。在高密度的條件中，植物會將相對更多的生物量投資於莖部，而減少對葉片和根系的投資。
葉片的適應
在密集的植株群落中，個體植物的葉片數量明顯減少，且通常呈現出更小、更窄的特徵。這些葉片雖然薄，但同樣具有相對相同的氮含量，然而每個面積的氮含量卻下降了。
莖部的發展
在高密度的植物中，平均植物高度或植被高度通常保持一致，但莖的直徑顯著變小，且草類植物的側枝數量也較少。
根系的競爭
高密度環境中，每株植物所擁有的根系數量會減少，但根的長度和整體密度仍然保持相對穩定。這樣的變化將在未來的生長中形成嚴重的挑戰。
生理現象的轉變
在密集的群落中從上到下的光線會產生強烈的梯度，這使得下層的葉片光合作用速率降低，也影響蒸發率。初步研究顯示，即使在高光照的上層葉片中，它們的光合作用能力可能會比開闊群落中的葉片更低。
種子產量
由於在密植環境中植物個體較小，因此每株植物所產生的種子數量減少。此外，作為總生物量的部分，種子產量的比例也降低，單個種子的重量也會減少。
密植所帶來的自我淘汰現象揭示了植物在競爭中的生死抉擇。當環境資源有限，植物能否適應競爭並幸存下來，將成為決定其未來生存的關鍵。這不僅僅是一個生態學的問題，更是生命在自然選擇下的一種反映。在這樣的生存競爭中，我們不禁要問：在自然界中，資源的限制是否真的能塑造一種更強大的生物物種？
