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科研進(jìn)展

華南植物園揭示熱帶森林樹(shù)種響應降水格局變化的水分養分機制

發(fā)布時(shí)間:2024-07-07 作者:scbg 來(lái)源:華南植物園

????在全球氣候變化背景下,熱帶森林樹(shù)種將遭遇降水格局變化的挑戰,包括雨季的推遲和極端降雨事件,這不僅對土壤水分和養分循環(huán)產(chǎn)生影響,還將改變植物的水分和養分的吸收和利用策略。熱帶地區普遍存在的高風(fēng)化土壤導致磷素匱乏,而降水格局的變化可能進(jìn)一步加劇這一問(wèn)題。在這種雙重壓力之下,植物的水分和養分響應機制亟需關(guān)注。

????中國科學(xué)院華南植物園植被與景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究組依托小良熱帶海岸生態(tài)系統研究站的熱帶次生林“降水格局變化”試驗平臺,以四種優(yōu)勢樹(shù)種竹節樹(shù)(Carallia brachiata)、叢花山礬(Symplocos poilanei)、鵝掌柴(Schefflera heptaphylla)以及楝葉吳萸(Tetradium glabrifolium)為研究對象,探究了這些樹(shù)種的水分吸收來(lái)源,分析了土壤和葉片磷組分在季節性降水處理下的變化,揭示了優(yōu)勢樹(shù)種在降水格局變化處理下的水分和養分的響應機制。

????研究結果顯示,在雨季推遲的情況下,樹(shù)木明顯增加了對地下水的利用;而在雨季增雨的情況下,樹(shù)木則主要從40-60cm深度的土層吸收水分,減少了對0-40cm淺層土壤水分的吸收。此外,土壤磷組分對降水格局變化的響應比土壤總磷含量更為敏感。雨季推遲處理顯著(zhù)降低了土壤中可利用磷的含量,而雨季增雨處理則提升了土壤pH值和NH4+-N含量。降水格局變化通過(guò)影響土壤理化性質(zhì)和磷組分含量,間接影響了葉片磷組分的重新分配以及光合作用中氮、磷養分的利用效率,這些變化最終影響了植物的光合速率。此外,不同的優(yōu)勢樹(shù)種展現出各自應對環(huán)境水分可利用性變化的適應策略。

????相關(guān)研究成果已近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Agricultural and Forest Meteorology(《農業(yè)與森林氣象學(xué)》)和Plant and Soil(《植物與土壤》)上。華南植物園何小芳博士為論文第一作者,王俊研究員等為通訊作者。上述研究得到國家自然科學(xué)基金等項目的資助。

????論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.110138

??????????????https://doi.org/10.1007/s11104-024-06774-9

圖1.小良站降水格局變化試驗平臺布局及采樣時(shí)間

圖2.降水格局變化對優(yōu)勢樹(shù)種水分吸收及其生理特征的影響

圖3.降水格局變化對土壤和葉片磷組分動(dòng)態(tài)及其特征的影響





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