中国科学院华南植物园研究员邓琦团队基于广东鼎湖山季风常绿阔叶林长期模拟野外酸沉降实验,研究揭示了酸雨背景下南亚热带不同菌根树种应对磷限制的适应策略。相关成果近日在线发表于《土壤生物学与生物化学》(Soil Biology and Biochemistry)。
两种菌根树种在长期酸雨引起的磷限制下的不同适应策略。研究团队供图
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酸雨是全球重要的环境问题之一,尤其是我国南方,近年来持续的酸雨导致该区域部分森林土壤急剧酸化,养分和盐基离子逐渐耗竭,将威胁其生态系统结构和服务功能。邓琦团队在先前的研究中发现,长期酸雨导致的土壤酸化将加速铁、铝氧化物的活化及其对磷的吸附,从而降低土壤磷有效性。
尽管研究发现,植物能够通过调动菌根真菌促进有机磷矿化,从而缓解酸化导致的磷限制,但在酸雨加剧的背景下,我国南方常绿阔叶林树种的响应及其机制仍不明确。
为此,科研人员基于鼎湖山季风常绿阔叶林长期模拟野外酸沉降实验,进一步探究林内与丛枝菌根或外生菌根共生的主要树种对酸雨加剧导致的磷限制的适应及机制。研究发现:酸雨处理并未改变外生菌根树种根际土壤有效磷含量,反而导致不稳定磷的显著增加以及闭蓄态磷的下降,这些变化与根际土壤磷酸二酯酶活性及其编码基因相对丰度的增加相关;酸雨处理显著降低丛枝菌根树种根际土壤有效磷及其叶片磷含量,但同时该树种在叶片磷组分中表现出更大的可塑性,即结构态磷组分显著下降而代谢态磷组分增加。
论文第一作者、中国科学院华南植物园博士后胡苑柳表示,该研究结果表明,为应对长期酸雨引起的磷限制,外生菌根树种可能倾向于增强磷活化的营养策略,而丛枝菌根树种则更倾向于采取提高叶面磷利用率的保守策略。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109968
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