鼎湖山站发现根功能性状是预测亚热带森林植物资源获取策略的重要指标
作者:鼎湖山站      更新时间:2025-1-21 04:53:21
          

地上性状之间的相关性常被用于预测植物在应对环境变化时的生长和养分消耗成本。然而,在亚热带森林中,地下性状在养分添加下是否表现出与地上性状一致的响应仍然不清楚。

为了深入理解植物性状对长期养分富集的响应特征,中国科学院华南植物园鼎湖山站人员依托鹤山站的长期氮、磷添加实验平台,研究了大叶相思(Acacia auriculiformis)和尾叶桉(Eucalyptus urophylla)人工林中的大叶相思、尾叶桉及2种草本物种叶片和根的功能性状对长期氮、磷添加的响应(图1)。结果表明,除了根系氮浓度(按根长计算),8年氮添加对所有叶片和根系性状无显著影响。对于乔木物种,根系性状对磷添加的响应明显强于叶片性状;然而,在草本植物中,叶片和根系性状对磷添加的响应相似。在长期养分添加的条件下,乔木的叶片性状表现出的养分获取策略偏离了预期的叶片经济谱,但乔木和草本根功能性状表现出的养分获取策略均符合根经济谱(图2和3)。值得注意的是,由于大叶相思经历了更强的磷限制,其对磷添加的响应强于尾叶桉;然而,在林下植被方面,两者并未表现出显著差异。本研究揭示了植物地上和地下性状如何适应富营养环境,并强调了将植物地下性状纳入地球系统模型,以更准确地预测植物对全球变化的响应的重要性。

上述研究以“Root functional traits are important predictors for plant resource acquisition strategies in subtropical forests”为题发表在美国生态学会会刊之一的《Ecological Applications》。论文同时以“Photo Gallery”形式以“Root and Foliar Traits: Plant Responses to Nutrient Additions in Subtropical Forests”为题在美国生态学会简报《The Bulletin of the Ecological Society of America》上发布(图4)。鼎湖山站博士后余光灿为论文的第一作者,郑棉海研究员为论文的通讯作者。该研究得到广东省杰出青年基金、国家重点研发计划青年科学家项目、中国博士后科学基金等资助。论文链接:http://dx.doi.org/10.1002/eap.3082https://doi.org/10.1002/bes2.2225

图1 长期氮和磷添加对大叶相思林(a)和尾叶桉林(b)植物叶片和根功能性状的影响示意图

图2 乔木叶片(a)和根(c)功能性状的主成分分析,以及叶片(b)和根(d)功能性状对主成分分析的变量贡献



图3 草本叶片(a)和根(c)功能性状的主成分分析,以及叶片(b)和根(d)功能性状对主成分分析的变量贡献

图4 Photo Gallery:鹤山国家野外观测研究站-长期氮磷添加试验


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