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華南植物園揭示酸雨背景下南亞熱帶不同菌根樹種應對磷限制的適應策略
酸雨是全球重要的環(huán)境問題之一，尤其是我國南方，近年來持續(xù)的酸雨導致該區(qū)域部分森林土壤急劇酸化，養(yǎng)分和鹽基離子逐漸耗竭，將威脅其生態(tài)系統結構和服務功能。華南植物園鄧琦課題組在先前的研究中發(fā)現，長期酸雨導致的土壤酸化將加速鐵、鋁氧化物的活化及其對磷的吸附，從而降低土壤磷有效性(Hu et al., 2023, Science of the Total Environment)。盡管研究發(fā)現，植物能夠通過調動菌根真菌促進有機磷礦化，從而緩解酸化導致的磷限制(Hu et al., 2022, Global Change Biology)，但在酸雨加劇的背景下，我國南方常綠闊葉林樹種的響應及其機制仍不明確。
中國科學院華南植物園博士后胡苑柳等科研人員，研究基于鼎湖山季風常綠闊葉林長期模擬野外酸沉降實驗，進一步探究林內與叢枝菌根或外生菌根共生的主要樹種對酸雨加劇導致的磷限制的適應及機制。研究發(fā)現：(1)酸雨處理并未改變外生菌根樹種根際土壤有效磷含量，反而導致不穩(wěn)定磷的顯著增加以及閉蓄態(tài)磷的下降，這些變化與根際土壤磷酸二酯酶活性及其編碼基因相對豐度的增加相關。(2)酸雨處理顯著降低叢枝菌根樹種根際土壤有效磷及其葉片磷含量，但同時該樹種在葉片磷組分中表現出更大的可塑性，即結構態(tài)磷組分顯著下降而代謝態(tài)磷組分增加。這些結果表明，為應對長期酸雨引起的磷限制，外生菌根樹種可能傾向于增強磷活化的營養(yǎng)策略，而叢枝菌根樹種則更傾向于采取提高葉面磷利用率的保守策略。
研究成果以“Tropical tree-mycorrhizal types show divergent phosphorus adaptive strategies after 12-year simulated acid rain”為題近日在線發(fā)表在國際學術期刊Soil Biology and Biochemistry(《土壤生物學與生物化學》)(IF=10.2)上。中國科學院華南植物園鼎湖山站博士后胡苑柳為論文第一作者，鄧琦研究員為通訊作者。
圖. 兩種菌根樹種在長期酸雨引起的磷限制下的不同適應策略
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