近日，中国科学院成都生物研究所尹华军团队联合成都理工大学李景吉团队，以入侵植物加拿大一枝黄花为对象，探究长期增温下根系及根际固氮菌群落结构与功能的响应特征及其潜在机制。相关成果发表于《植物、细胞和环境》上。

大量证据表明，增温对入侵植物生长的促进效应大于非入侵植物，从而加剧了气候变暖情景下的入侵风险。这一促生效应意味着入侵植物需获取更多氮（N）养分，以匹配生物量的增加。相应地，阐明增温下入侵植物的N获取机制，对预测其未来入侵动态具有重要意义。然而，当前研究普遍聚焦于增温下入侵植物如何提升系统内部N养分的利用能力（土壤N吸收、植物N利用效率），而一定程度上忽略了“根系/根际非共生固氮”这一关键的外部N输入途径。

研究结果表明，长期增温促进了加拿大一枝黄花生长，但根系和根际固氮菌丰度及转录活性并未同步增加，开花期根际固氮菌转录活性甚至显著降低。进一步分析发现，开花期根际固氮菌转录活性的变化与根际代谢组重构和固氮菌群落组成变化密切相关，其中慢生根瘤菌属相关类群响应尤为明显。相比之下，这些关联在生长期较弱，表明固氮菌对增温的响应可能具有明显的发育阶段依赖性。

增温下加拿大一枝黄花的比根长和叶片N利用效率增加，说明其更多依赖内部N利用途径应对N需求增加，而非根系/根际固氮微生物介导的外部N输入途径。鉴于本研究样地N养分较为充足，后续需进一步基于N养分梯度探究增温对根系/根际固氮过程的调控机制，为预测气候变化背景下的植物入侵动态提供科学依据。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/pce.70868