在国家自然科学基金等项目资助下,中国科学院华南植物园副研究员黄娟及其团队成员研究发现,长期氮磷添加重塑了亚热带人工林树种的元素分配及其网络关系。相关成果近日发表于《树木生理学》(Tree Physiology)。
尾叶桉和大叶相思中元素之间的网络关系。研究团队供图
氮沉降会改变生态系统元素循环,主要表现为加剧磷限制并引发多种养分元素失衡。虽然施加磷可提升磷有效性,缓解氮沉降带来的负面效应,但热带树木在器官水平的元素分配及其相互关系如何响应氮磷添加,仍不明确。
研究人员基于广东鹤山长期氮磷添加实验平台,选取我国南方两种典型人工林树种——尾叶桉和大叶相思为研究对象,探讨长达十年的氮磷添加(+N,+P,+NP)对其器官水平元素浓度及其网络关系的影响。结果表明,长期+N下,两种树种均能维持大量元素(N,P,S,K,Na,Ca和Mg)在器官水平的浓度稳定,但微量元素在尾叶桉的根(Al和Fe)和大叶相思的叶片(Fe)中发生显著变化。长期+N和+NP下,两种树种器官水平的P和Na均升高,而K浓度降低,尤其以叶片中的变化最为明显。
此外,长期氮磷添加改变了元素间的网络关系:长期+N增强了两种树种中S与其他元素的相互关系;长期+P使大叶相思中P与其他元素解耦;长期+NP则使尾叶桉中P与其他元素解耦,同时减少两种树种中多种元素之间的网络关联。这些元素相关性的转变预示着可能对生态系统结构与功能产生深远影响。
论文第一作者兼通讯作者黄娟表示,研究结果揭示了热带树木通过动态调节器官水平的元素分配、重构元素间相互关系,以响应氮磷添加引发的环境变化,为理解全球变化背景下热带森林的养分循环与生态系统稳定性提供了重要见解。
相关论文信息:https://doi.org/10.1093/treephys/tpaf162
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