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研究發(fā)現(xiàn):增溫可維持植物加速生長的磷需求
發(fā)布日期: 2022-04-20 14:44:42 來源: 中國科學(xué)報(bào)

廣東鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(以下簡稱鼎湖山站)劉菊秀研究團(tuán)隊(duì)基于鼎湖山站的長期自然增溫平臺(tái),研究揭示磷循環(huán)對(duì)氣候變暖的響應(yīng)機(jī)制。相關(guān)研究近日發(fā)表于《全球變化生物學(xué)》。列志旸博士后為該論文第一作者,劉菊秀研究員為通訊作者。

磷通常是熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的限制因子,可能調(diào)節(jié)碳循環(huán)對(duì)氣候變暖的反饋。然而,以往國內(nèi)外關(guān)于增溫對(duì)生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)的研究主要集中在碳和氮循環(huán)上,且多數(shù)集中于高緯度地區(qū),增溫實(shí)驗(yàn)周期較短,人們對(duì)該區(qū)域增溫背景下磷循環(huán)過程的認(rèn)識(shí)仍非常有限。

研究人員基于鼎湖山站的長期自然增溫平臺(tái),系統(tǒng)地評(píng)估了7年增溫對(duì)熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)的影響。研究發(fā)現(xiàn),在磷匱乏生態(tài)系統(tǒng)中,增溫可維持植物加速生長的磷需求。增強(qiáng)的植物磷需求主要通過增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部生物化學(xué)過程(如植物磷重吸收、土壤磷礦化和磷溶解)以增加磷供應(yīng)來滿足,而不是通過影響磷通量(如凋落物磷礦化和磷的徑流和淋失損失)和改變更耗能的途徑(如增強(qiáng)細(xì)根和菌根真菌)來實(shí)現(xiàn)。結(jié)果表明,以往短期實(shí)驗(yàn)或利用單一的磷供應(yīng)評(píng)估方法的研究,可能高估了至少在短期或中長期增溫背景下磷限制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的負(fù)反饋。

該研究結(jié)果擴(kuò)展了對(duì)氣候驅(qū)動(dòng)的養(yǎng)分需求/供應(yīng)假說的理解,提出了增溫背景下維持植物高磷需求的多種磷獲取策略,拓展了傳統(tǒng)的評(píng)估方法(僅通過有效磷評(píng)估磷供應(yīng))和理論(僅通過土壤磷礦化評(píng)估磷轉(zhuǎn)化),為增進(jìn)磷調(diào)控?zé)釒痔紖R功能響應(yīng)增溫的認(rèn)識(shí)提供了重要的線索,為急需改善的地球系統(tǒng)模型提供了新的思路。

該研究工作得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、廣東省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目和中國博士后基金項(xiàng)目聯(lián)合資助。(作者:朱漢斌)

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