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会同杉木林站在亚热带森林树种细根功能性状变异与系统发育相关性研究取得进展
作者: 会同杉木林站 更新时间: 2019-01-16

细根是树木获取土壤养分和水分的最活跃和最具可塑性的器官,在森林生态系统的碳收支和生物地球化学循环中发挥着关键作用。细根功能性状在资源获取和保持权衡中表现出可塑性。阐明细根功能性状在土壤资源有效性变化过程中的反应,对理解植物生理生态过程至关重要。

对植物功能性状的分析揭示了与生活史适应和资源经济策略相关的权衡。细根性状在不同根序层次中差异显著。已有研究表明物种间吸收根的形态特征比营养特征表现出更大的变异性,表现出更强的系统发育信号。因此,我们认为利用单独根序分支结构中物种间的系统发育关系进行比较分析,可以量化细根功能性状的变异和权衡。本研究采用基于根序或直径的取样方法比较了16种亚热带树种细根的功能特征。结果发现,在研究亚热带树种细根功能性状时,一级根是比较合适的取样类别,且具有明显的系统发育结构(图1)。确定了权衡资源获取和保存的根性状经济谱(RES)存在,即使考虑了系统发育结构,单个RES也不能全面涵盖与地下权衡相关的机制。多维RES为更好地理解细根资源利用和应对环境变化的策略提供了更全面的角度(图2)。根系功能性状的高度变异与亚热带多树种的共存有关,在复杂水养条件下系统发育和环境适应性共同作用。此外,根系功能性状的不断调整可能是陆生植物适应全球气候变化选择压力的重要进化策略。结合植物进化阐明细根功能性状的变异模式,有助于从植物经济的角度理解根系对全球环境变化适应性。

上述研究结果近期以“Variation in the functional traits of fine roots is linked to phylogenetics in the common tree species of Chinese subtropical forests”为题发表于国际知名农林科学期刊《Plant and Soil》上,本站博士研究生刘聪同学为第一作者,项文化教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

文章链接:Cong Liu, Wenhua Xiang*, Limei Zou, Pifeng Lei, Yelin Zeng, Shuai Ouyang, Xiangwen Deng, Xi Fang, Zelin Liu, Changhui Peng. 2019. Variation in the functional traits of fine roots is linked to phylogenetics in the common tree species of Chinese subtropical forests.Plant and Soil, DOI: 10.1007/s11104-019-03934-0.

 

 

图1 细根一级根功能性状特征与系统发育的关系  

 

 图2 16个树种一级根功能性状pPCA排序图

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